В «ИнфоТеКС» провели оптическую рефлектометрию системы КРК в широком спектральном диапазоне

Специалистами инженерно-квантовой лаборатории ООО «СФБ Лаб» (входит в ГК «ИнфоТеКС») и Центра квантовых технологий МГУ им. М. В. Ломоносова представлена уникальная экспериментальная установка, позволившая впервые произвести оптическую рефлектометрию системы квантового распределения ключей (КРК) в широком спектральном диапазоне. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Applied.

Одной из атак на техническую реализацию систем КРК является атака Trojan Horse, основанная на наличии паразитных отражений от оптических неоднородностей внутри таких систем. Проводя такую атаку, злоумышленник (Ева) вводит в установку легитимного пользователя (Алисы или Боба) мощное лазерное излучение и детектирует отраженный сигнал, содержащий информацию о состоянии, подготовленном Алисой или базисе детектирования Боба. Эффективность такой атаки прямым образом зависит от среднего числа фотонов в отраженном к Еве сигнале.

Более того, Ева не ограничена в выборе длины волны излучения и, соответственно, может подобрать её с целью максимизации интенсивности отраженного сигнала. При этом существующие на текущий момент коммерческие рефлектометры позволяют исследовать эффективность такой атаки лишь на отдельных длинах волн, но не в широком спектральном диапазоне. В своей работе исследователи описывают устройство широкополосного рефлектометра с динамическим диапазоном до -80 дБ и сантиметровым пространственным разрешением, посредством которого впервые были получены рефлектограммы реальной системы КРК в ближнем инфракрасном диапазоне. По полученным экспериментальным данным произведен теоретико-информационный анализ атаки Trojan Horse.  

«Прибор позволяет производить рефлектометрию произвольной волоконно-оптической схемы в ближнем инфракрасном диапазоне. Применительно к квантовому распределению ключей такая процедура играет принципиальную роль в оценке эффективности атаки Trojan Horse и позволяет реалистично оценить утечку информации к злоумышленнику, не ограничивая его возможностей в выборе длины волны для проведения атаки», — отметил Клим Бондарь, специалист инженерно-квантовой лаборатории ООО «СФБ Лаб», аспирант физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова.

По мнению авторов работы, дальнейшие исследования могут быть направлены на расширение спектрального диапазона в видимую и инфракрасную область.