LINUX.ORG.RU

Программное обеспечение для развёртывания квантовых сетей стало публично доступно под GPL

 , , , ,


4

7

Программное обеспечение для управления домашними квантовыми сетями, наподобие SEQOQC, теперь стало свободным и перелицензировано под GPL, а ряд используемых протоколов также стандартизирован IETF. Такие сети используются для шифрования передаваемых данных с помощью безусловно стойкой квантовой криптографии.

Последний стабильный релиз — R7 Де Бройль, девелоперская версия — R8 Планк. Работа с квантовой сетью осуществляется через устройство qd и библиотеку libqkd. Сеть работает через виртуальные сетевые интерфейсы q3p0, q3p1, реализующие квантовый протокол point-to-point, и настраивается стандартным образом через ifconfig. Имеется поддержка квантового роутинга через OSPF.

При отсутствии настоящего оборудования для квантовой криптографии имеется возможность работать с свободным симулятором квантовой сети. Как симулятором, так и остальным софтом поддерживаются дистрибутивы Linux, основанные на Debian и RedHat, но рекомендуемая разработчиками система — Debian «Squeeze». Доступны исходники, а также deb/rpm-пакеты для 32-битной и 64-битной версий Linux.

Проект имеет свой багтрекер и форум поддержки, имеется возможность создавать собственную среду разработки.

Информация по развёртыванию сети в систематизированном виде и на русском языке представлена здесь. Квантовая сеть является прообразом будущего квантового интернета, поэтому разработчики надеются на помощь в тестировании используемого софта открытым сообществом.

Метод работы квантовой криптографии в доступной неспециалистам форме объяснён в статье здесь. Перспективы и мотивация её использования — здесь.

>>> Подробности



Проверено: tazhate ()

Можно ликбез, для чего используют квантовые сети? Статья на педивикии только говорит, как они построены.

vurdalak ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от vurdalak

для чего используют квантовые сети?

Квантовые сети используют для шифрования данных на физическом уровне. Это имеет те преимущества, что нет необходимости опираться на недоказанно трудные математические задачи, используемые в классической криптографии (во-первых), и нет необходимости бояться взлома асимметричной криптографии будущими квантовыми компьютерами (во-вторых). Пример использования есть по ссылке «Подробности»: часто используется банками, иногда ещё в системах голосований.

cryptos ()
Ответ на: комментарий от vurdalak

Добавил ещё одну ссылку в конец. Но вообще материалов на эту тему много. Если хочется сразу читать первоисточники, можно начинать с сайта одного из основных их производителей — idQuantique.

cryptos ()
Ответ на: комментарий от cryptos

Спасибо. Статью прочитал, но так как я в физике разбираюсь плохо, мне не очень понятны методы шифрования и почему они не поддаются расшифровке.

vurdalak ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от vurdalak

мне не очень понятны методы шифрования и почему они не поддаются расшифровке.

Если совсем грубо, то потому, что процесс измерения в квантовой механике необратимо меняет состояние системы. Если не угдал, как правильно мерить, то просто всё разрушишь и никакой полезной информации не извлечёшь. Собственно, информация, как правильно измерять квантовую систему и представляет один из секретов в квантовых протоколах (хотя в квантовой криптографии всё несколько не на это завязано, но это уже детали).

P.S.: А как долго обычно подтерждают новости?

cryptos ()
Ответ на: комментарий от cryptos

Я правильно понимаю, что ты разрушишь систему, измеряя постреди передачи данных? Т.е. для хранения она не используется?

vurdalak ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от vurdalak

Нет, не правильно. Время от времени стороны проверяют уровень шума в канале по числу несовпадающих битов. И на основе этого оценивают, сколько информации потенциально могло утечь к атакующему (абсолютная теоретическая оценка сверху на основе законов квантовой механики). Далее из сырых битов, которые есть у обоих сторон, по открытому каналу исправляют ошибки и совместно выводят общий секретный ключ, чтобы устарнить те биты, которые подслушал атакующий.

cryptos ()
Ответ на: комментарий от vurdalak

Т.е. для хранения она не используется?

Квантовая криптография решает только задачу безопасной передачи данных. Как их шифровать уже на месте, когда переданы — нет. На эту тему есть другие протоколы, но они не для шифрования, а для решения вспомогательных задач, я бы сказал (например, чтоб ещё сильнее усилить уже существующее классическое крипто).

cryptos ()

А возможна передача данных в квантовых сетях через радиоканал?

ymuv ★★★★ ()
Ответ на: комментарий от ymuv

возможна передача данных в квантовых сетях через радиоканал?

Радиоволны — тоже электромагнитные, потому почему бы и нет? Теоретических запретов не вижу. Результат поиска в гугле мне возражать тоже не хочет.

cryptos ()

Программное обеспечение для управления домашними квантовыми сетями, наподобие SEQOQC, теперь стало свободным и перелицензировано под GPL, а ряд используемых протоколов также стандартизирован IETF.

Компьютеры сети неразличимы и невозможно на них обратиться, не изменив их состояния?

Quasar ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от vurdalak

Я правильно понимаю, что ты разрушишь систему, измеряя постреди передачи данных? Т.е. для хранения она не используется?

Квантовая криптография решает только задачу безопасной передачи данных. Как их шифровать уже на месте, когда переданы — нет. На эту тему есть другие протоколы, но они не для шифрования, а для решения вспомогательных задач, я бы сказал (например, чтоб ещё сильнее усилить уже существующее классическое крипто).

Если вдруг я неправильно понял:

Если под «разрушением» имеется в виду успешная прослушка или перехват с последующей посылкой (intercept and resend attack), то мой ответ выше верный. А если вопрос вообще про измерения, то тут тоньше: при измерении фон Неймана состояние коллапсирует, т.е. необратимо разрушается (есть исключения). Но имеется и более общий тип измерений (POVM, Helstrom measurement), при котором информацию о системе получаем частично, но и состояние при этом разрушаем лишь частично. Можно посчитать строго, сколько разрушается и сколько получается.

cryptos ()

Учил квантовую механику в универе, но все равно не понимаю идеи.

Что мешает Еве поймать квант, прочитать и отправить Бобу такой, чтобы когда Боб поймает его, получился тот же самый результат?

Грубо говоря, там во-первых наверняка все равно придется передавать ключ. Во-вторых, если там есть трудно вычислимые программно функции, это не значит, что не будет квантового агрегата, который будет их вычислять.

anonymous ()
Ответ на: комментарий от Quasar

Компьютеры сети неразличимы и невозможно на них обратиться, не изменив их состояния?

Не верно. Просто атакующий на канале не сможет расшифровать, что передаётся по сети между хостами, т.к. всё будет шифроваться одноразовым ключом (это абсолютная теоретическая стойкость), а сам одноразовый ключ будет вырабатываться квантовым образом так, что у общающихся сторон он будет одним и тем же. Более того, это будет работать, даже если будут взломаны все симметричные шифры (например, блочные) и асимметричная криптография (PGP и др.).

Для безопасной работы такой сети на самой начальной стадии нужно иметь только 2 вещи: надёжный генератор случайных чисел (его, опять же, можно взять квантовым) и аутентифицированный канал (шифрование не нужно, аутентификация сообщений нужна). Сейчас идут разработки device independent QKD, т.е. такие приборы, безопасность которых можно полностью гарантировать, даже если их продал тебе сам атакующий (там безопасность завязана на неравенства Белла). Новое поколение квантовых генераторов случайных чисел тоже разрабатывают device-independent.

cryptos ()
Ответ на: комментарий от anonymous

Учил квантовую механику в универе, но все равно не понимаю идеи.

Скажи спасибо российскому образованию. Последние лет 30 из науки страна выпала полностью.

Что мешает Еве поймать квант, прочитать и отправить Бобу такой, чтобы когда Боб поймает его, получился тот же самый результат?

Ева не знает какое квантовое состояние пересылается (в простейших протоколах шлётся 4 разных типа состояний: 2 типа базиса, и в каждом базисе можно взять спин вверх или вниз, либо поляризацию вертикальную и горизонтальную), т.е. с вероятностью 50% она не угадает базис. При измерении состояния в неверном базисе Ева с вероятностью 50% получит неверный результат (т.е. будет мерить в базисе, который не является собственным для кодирования 0 и 1). Грубо говоря, из примитивных рассуждений получаем, что в 25% случаев Ева ошибётся. Вот, на оставшихся 25% и делают потом способ выдавливания информации, которая у Евы (классические протоколы исправления ошибок, усиления ключа и т.д. XOR тоже юзается, но там всё строго обосновано).
P.S.: Реально там не 25%, но смысл в этом.

В двух словах трудно объяснить, но идея простая. По этой ссылке есть объяснение.

Грубо говоря, там во-первых наверняка все равно придется передавать ключ.

Никто никуда не передаёт ключ. Передаются кубиты, а протокол таков, что одинаковый и безопасный ключ возникает сам собой у Алисы и Боба.

Во-вторых, если там есть трудно вычислимые программно функции

Нет их. Там абсолютная безопасность.

cryptos ()

теперь стало свободным и перелицензировано под GPL

Это новость от 13.07.2010. Два года это очень оперативно для новости.

kim-roader ★★ ()
Ответ на: комментарий от kim-roader

Это новость от 13.07.2010. Два года это очень оперативно для новости.

Ну что теперь... Я считаю, что здесь никто не слышал о таком софте (как и я ранее сам), потому новость заслуживает внимания. К тому же по ссылке «подробности» информация не только про софт, но и много эксклюзива. Просто надо было выбрать подходящий заголовок, чтобы вписаться в структуру того, что может быть здесь обсуждено, интересно публике и опубликовано. Открытый софт, GPL, возможность посмотреть на это с чисто программистской стороны — самое то.

cryptos ()

А знаете, что мне напомнило описание квантовых сетей?

Астрал!!! Так что, возможно библиотеки libastral станут не фейком, а реальность :)

anonymous_incognito ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от anonymous_incognito

А знаете, что мне напомнило описание квантовых сетей? Астрал!!! Так что, возможно библиотеки libastral станут не фейком, а реальность :)

То, что написано в новости — ссущая обыденность по сравнению с современными квантовыми протоколами, ебитами, семействми и церквями.

Но в целом ваша аналогия верна. libqkd, libastral — это всё примерно из одной категории.

cryptos ()

... безусловно стойкой квантовой криптографии

ЕМНИП, первая реальная реализация квантового распределения ключей оказалась дырявой (в 2010 ломанули), дырку вроде придумали как прикрыть, но я не уверен, что завтра не найдут ещё одну.

af5 ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от af5

я не уверен, что завтра не найдут ещё одну.

Верно, но не всё так просто :) Читайте по ссылке, там во второй части текста это подробно описывается. Потом напишу отдельную статью чисто по квантовому взлому (уже есть материал и много информации).

cryptos ()
Ответ на: комментарий от af5

Здесь «безусловно стойкий» - не характеристика, а термин.

ABW ★★★★ ()
Ответ на: комментарий от ABW

«безусловно стойкий» - не характеристика, а термин.

Тоже верно. Можно сказать, что это формальное математическое понятие.

cryptos ()

читая тред, возникло ощущение, что cryptos основал новую религию, открыл посвящённый ей сайт http://www.pgpru.com, и пропагандирует тут.
В объяснениях какие-то термины, какая-то логика, но ничего не понятно как это работает (отлично тут сравнили с либастрал). Т.е. какбы нужен квантовый девайс, но пофиг и эмулятор сойдёт, принцип там простой, но объяснять можно очень долго.
Действительно как-будто попал на сеанс мага-целителя-знатока-восточной-философии-дзенбуддизма-йога.

Bad_ptr ★★★★ ()
Ответ на: комментарий от Bad_ptr

Сайт pgpru.com существует с 2003го года. Я не имею к его созданию и администрированию никакого отношения.

В объяснениях какие-то термины, какая-то логика, но ничего не понятно как это работает

В тексте новости же написано:

Метод работы квантовой криптографии в доступной неспециалистам форме объяснён в статье здесь.

Т.е. какбы нужен квантовый девайс, но пофиг и эмулятор сойдёт, принцип там простой, но объяснять можно очень долго.

Простой принцип — пальцевое объяснение, откуда вообще может взяться безопасность в QKD (сходите по этой ссылке обязательно, чтобы отпали лишние вопросы про религию). А что касается эмулятора — это чисто программистский вопрос, но тот, кто хотя бы поверхностно знаком с теорией, может заинтересоваться.

Действительно как-будто попал на сеанс мага-целителя-знатока-восточной-философии-буддизма.

Я очень надеюсь, что вышеупомянутая ссылка на английскую википедию вам поможет. И вот ещё одна ссылка. Если совсем отказывает, хотя бы этот видеохостинг гляньте, или введите в поиске на youtube фразу QKD.

И, извиняюсь, я не виноват, что страна находится в таком месте, что толковой информации на русском языке (жёлтую псевдонаучную прессу исключим) практически нет вообще. А я специально пожалел посетителя — не стал сслыки на английские сайты ставить. Разобраться на среднем уровне в QKD за 5 минут не получится (как и с PGP или DH), но материалы есть, так что читайте.

P.S.: Всё-таки средний лоровец совершенно не хочет работать мозгами и расширять сознание.

cryptos ()
Ответ на: комментарий от Bad_ptr

Действительно как-будто попал на сеанс мага-целителя-знатока-восточной-философии-дзенбуддизма-йога.

Наконец, любой последовательный виндузятник весь лор воспринимает именно так, как вы описали. Учите матчасть по QKD и основы квантовой механики/информатики, что мне ещё остаётся добавить...

cryptos ()

Какую пользу можно из всего этого извлечь, имея в распоряжении только классическую инфраструктуру - 100Eternet, Wi-Fi?

anonymous ()
Ответ на: комментарий от anonymous

Какую пользу можно из всего этого извлечь, имея в распоряжении только классическую инфраструктуру - 100Eternet, Wi-Fi?

  • Словить лулзов, изучая стандарты и интерфейсы для реальной инфрастуктуры [для начала, это просто интересно и любопытно из-за экзотичности: вы где-нибудь слышали про квантовые сетевые интерфейсы q3p? :)]
  • Установить симулятор, и помоделировать софт для реального оборудования. Прежде всего, это интересно с научной точки зрения — т.е. тем, кто в жизни работает с реальными QKD-приборами. Но и остальным это может быть интересно — помоделировать поведение реальной сети следующего поколения, софта под него и т.д. Понятно же, что программам всё равно, есть под ними реальное QKD-железо и фотонные детекторы или же лишь их симуляторы.

Дело в том, что лабораторий, где создаётся QKD, стало очень много, а потому было решено начать проект по упрощению разработки софта для их обслуживания: чтобы каждая лаба не изобретала велосипед для себя, а пользовалась некими унифицированными интерфейсами и софтом, что впоследствии облегчит интеграцию сетей в глобальную.

cryptos ()
Ответ на: комментарий от anonymous

И ещё третий вариант:

  • Осознать, почему изучать квантовую механику-таки стоит, если не хочется остаться за бортом IT лет так через 30 (или если хотя бы расчитываешь на интересную работу в будущем). Уже сейчас специалистам по классическому CS в ряде мест сделали обязательными курсы по квантовой информатике, а в будущем это знание вообще может превратиться в must have. Возможно, через n лет современные сети и их админы будут смотреться так же, как сейчас — операторы с перфокартами и БЭСМ-6.
cryptos ()

О нужности говорить не прижодится. Все уже сказал ТС:

При отсутствии настоящего оборудования для квантовой криптографии имеется возможность работать с свободным симулятором квантовой сети.

segfault ★★★★★ ()

Очень полезная вещь. Но я больше интересовался квантовыми вычислениями, к счастью для этого тоже есть свободные симуляторы.

Надо будет как нить подборку сделать.

ЗЫ при том что прототипы квантовых компьютеров уже есть и они даже немного работают. (кто то даже сообщал о >100 сцепленных кубитов, хотя я в это пока не верю, но вот 4 точно было)

stalkerg ★★★★★ ()
Последнее исправление: stalkerg (всего исправлений: 1)

рекомендуемая разработчиками система — Debian «Squeeze»

Толстый вброс.

CYB3R ★★★★★ ()

А что, кто-то прослушивает провода от сервера А к серверу Б -_-.. А что, кто-то в состоянии изменить ЭМ волну от wi-fi роутера, летящую ко мне..

special-k ★★★ ()
Ответ на: комментарий от cryptos

Я не хотел никого не в чём обвинять и сомневаться в Ваших благих намерениях. Писал полу в шутку. Просто действительно все эти квантовые теоретизирования(без относительно того верные они или ошибочные) похожи на какие-то спекуляции на вакуумных сферических лошадках.
За ссылки спасибо, почитаю.

Bad_ptr ★★★★ ()

И откуда столько лохов, ведущихся на все эти квантовые и релятивистские бредни? Не работает оно, понимаете? Не работает и работать не может. Вас обманывают!

anonymous ()
Ответ на: комментарий от Bad_ptr

Ну так надо же «ученым» бюджеты пилить. Ничего дельного они родить не могут, все настоящие физические теории задавили и в «лженауку» записали, вот и остается конями сферическими меряться.

anonymous ()
Ответ на: комментарий от cryptos

Квантовые сети используют для шифрования данных на физическом уровне.

Но я бы этой штуке не доверял, если там не будет ещё и шифрования чем-нибудь традиционным, например blowfish или aes

Xenius ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от Xenius

Это «квантовое шифрование» (которого не видно, но оно якобы есть) - явление того же порядка, что и аудиофильские супер-пупер провода из насыщенного кислородом и лунным светом золота (по цене бриллиантов). Развод лохов, короче.

anonymous ()
Ответ на: комментарий от cryptos

Тут я совершенно согласен. Прогресс на месте не стоит. Пора бы уже и саму структуру компьютера менять, переходить на новый уровень и подальше от транзисторов. Квантовые компьютеры пока еще сырые, но будущее не за горами.

ChavaiotH ()
Ответ на: комментарий от anonymous

«Ну так надо же „ученым“ бюджеты пилить. Ничего дельного они родить не могут, все настоящие физические теории задавили и в „лженауку“ записали, вот и остается конями сферическими меряться.»

Ого, похоже, живой представитель РАЕН прибыл! Расскажи нам о Вселенной-кристале и торсионных полях!

anonymous ()
Ответ на: комментарий от anonymous

«Не работает и работать не может. Вас обманывают!»

Они скрывают, что земля плоская, а на седьмом небе добрый дедушка в белых одеждах!

anonymous ()
Ответ на: комментарий от stalkerg

Но я больше интересовался квантовыми вычислениями

Тогда читайте Китаева, он нереально крут :)

к счастью для этого тоже есть свободные симуляторы. Надо будет как нить подборку сделать.

Да, было бы очень интересно. Если сделаете, киньте ссылку в комментарии на PGPru, (например, в комментарии сюда), а то я не систематический читатель лора, могу не заметить.

ЗЫ при том что прототипы квантовых компьютеров уже есть и они даже немного работают. (кто то даже сообщал о >100 сцепленных кубитов, хотя я в это пока не верю, но вот 4 точно было)

Последний практический результат — факторизация 21 (так сообщили тут). Предыдущие результаты рапортовали о факторизации 15ти и 6ти. Когда говорят о кубитах, там запутанность может наличествовать только между некоторыми из кубитов. Например, про D-Wave писалось, что «они не связаны каждый друг с другом, только с некоторым количеством «соседей»». Но общее число не так интересно, в связи с тем, что коррекция ошибок потребует намного большее число кубит (чем если бы они были идеальными).

Про сам D-Wave, если кому интересно, писалось тут и в этой новости.

cryptos ()
Ответ на: комментарий от CYB3R

рекомендуемая разработчиками система — Debian «Squeeze»

Толстый вброс.

Об этом пишут сами разработчики:

We recommend Debian Squeeze for building, which has all stuff in their official repositories.

We can't handle every different flavor of distribution setups since even within the very same distribution things change from release to release. If I pinpoint you to a certain Ubuntu setup and Linux Mint Setup then I try another openSuSE or go for some RedHat/Fedora to check if it suits our needs ... there won't be any time left for me for real work.

No, we recommend Debian Squeeze stable with 2 additional packages: cmake and dbus-1.4 from the testing/sid. That's all.

We will support you and give you advice and hints to search for if you are using something different from your recommendation.

cryptos ()
Ответ на: комментарий от special-k

А что, кто-то в состоянии изменить ЭМ волну от wi-fi роутера, летящую ко мне

Имперсонация wi-fi-точек для кражи паролей? :) Кажется, что-то такое было. Даже в единой проводной ethernet-сети были возможности зафлудить машину так, чтобы выдать себя за местный сервер и украть аутентификационные данные для выхода в интернет (где-то об этом писали).

cryptos ()
Ответ на: комментарий от Bad_ptr

Просто действительно все эти квантовые теоретизирования(без относительно того верные они или ошибочные) похожи на какие-то спекуляции на вакуумных сферических лошадках.

Те общенародные термины взялись из науки. Наука всегда символизировала что-то великое и важное, чему можно доверять. А там, где доверие, всегда появляются мошенники, которые им попытаются воспользоваться. Вот попытка сыграть на доверии обывателя, бессмысленно вставляя научные термины в текст, и была взята мошенниками на вооружение (всякая «квантовая медицина» и прочая чушь).

К сожалению, да, для постороннего научный текст и текст бессмысленный отличаются мало, о чём нам SCIgen, яндекс-рефераты и статьи о корчевателях и напоминают. Тем не менее, имеющий опыт исследований отличить их может по структуре предложений, по логике перехода от одного к другому и т.д. И, вообще, наука — это почти всегда театр :)

За ссылки спасибо, почитаю.

Всегда пожалуйста. Что не понятно — спрашивайте. Надо же как-то кванты (квантмех) на ЛОРе популяризировать.

cryptos ()
Ответ на: комментарий от anonymous

Не работает оно, понимаете? Не работает и работать не может. Вас обманывают!

Ааронсон, один из самых известных теоретиков по квантовым вычислениям, даже поспорил на 100k$, что квантовые компьютеры (как реальные приборы, решающие экспоненциально быстро те задачи, которые не могут быть решены на компьютерах классических за разумное время), никогда не будут созданы. Более того, он написал в шапке своего блога

Неизвестно, могут ли квантовые компьютеры решать NP-полные проблемы за полиномиальное время или быть экспоненциально быстро симулированы классическими.

cryptos ()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.