Onderzoekers van de Universiteit van York hebben aangetoond dat een nieuwe op kwantum gebaseerde procedure voor het verspreiden van beveiligde informatie langs communicatielijnen succesvol kan zijn bij het voorkomen van ernstige beveiligingsinbreuken.

Het beveiligen van zeer gevoelige informatie, zoals ziekenhuisgegevens en bankgegevens, is een grote uitdaging voor bedrijven en organisaties over de hele wereld.

Standaard communicatiesystemen zijn kwetsbaar voor hacks, waar versleutelde informatie kan worden onderschept en gekopieerd. Het is momenteel mogelijk voor hackers om een ​​kopie te maken van verzonden informatie, maar het zou niet mogelijk zijn om het te lezen zonder een methode om de versleuteling te doorbreken die het beschermt.

Dit betekent dat informatie gedurende een bepaalde periode veilig kan zijn, maar er is geen garantie dat het voor altijd veilig zal zijn, aangezien supercomputers in ontwikkeling in de toekomst mogelijk bepaalde versleutelingen kunnen ontcijferen.

Onderzoekers in York onderzochten een prototype, gebaseerd op de principes van de kwantummechanica, die het potentieel heeft om de kwetsbaarheden van de huidige communicatie te omzeilen, maar zorgen er ook voor dat informatie in de toekomst veilig is.

Krachtige aanval

Dr. Cosmo Lupo, van de afdeling Computerwetenschappen van de Universiteit van York, zei:"De kwantummechanica heeft een lange weg afgelegd, maar we worden nog steeds geconfronteerd met belangrijke problemen die moeten worden overwonnen met verdere experimenten.

"Een zo'n probleem is dat een hacker de elektronische apparaten die worden gebruikt voor informatieoverdracht kan aanvallen door de detectoren te blokkeren die worden gebruikt om de fotonen die informatie bevatten te verzamelen en te meten.

"Zo'n aanval is krachtig omdat we ervan uitgaan dat een bepaald apparaat werkt volgens zijn technische specificaties en daarom zijn werk zal doen. Als een hacker in staat is een detector aan te vallen en de manier waarop het werkt te veranderen, dan komt de veiligheid onvermijdelijk in het gedrang."

"De principes van de kwantummechanica, echter, maakt communicatiebeveiliging mogelijk, zelfs zonder aannames te doen over hoe de elektronische apparaten zullen werken. Door deze aannames te verwijderen, betalen we de prijs voor het verlagen van de communicatiesnelheid, maar winst in het verbeteren van de beveiligingsstandaard."

Twee signalen:

In plaats van te vertrouwen op mogelijk gecompromitteerde elektronische componenten op het punt waarop informatie moet worden gedetecteerd en gelezen, de onderzoekers ontdekten dat als de niet-vertrouwde detectoren op een apart punt in de communicatie bestonden - ergens tussen de zender en ontvanger - de communicatie veel veiliger was.

De detector zou een combinatie van twee signalen ontvangen, een van de afzender en een van de ontvanger. De detector zou alleen het resultaat van dit gecombineerde signaal kunnen lezen, maar niet de samenstellende delen.

Dr. Lupo zei:"In ons werk, we hebben niet alleen een eerste rigoureus wiskundig bewijs geleverd dat dit 'detectoronafhankelijke' ontwerp werkt, maar we hebben ook een schema overwogen dat compatibel is met bestaande glasvezelcommunicatienetwerken.

"In principe kan ons voorstel de uitwisseling van onbreekbare codes over het internet mogelijk maken zonder grote veranderingen in de daadwerkelijke infrastructuur.

"We zijn nog in de prototypefase, maar door manieren te vinden om de kosten van deze systemen te verlagen, we zijn zo veel dichter bij het realiseren van kwantumcommunicatie."

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven .