Ученые разработали постквантовые алгоритмы и криптографические инструменты, устойчивые даже к атакам с использованием квантовых компьютеров. Эти решения помогут защитить цифровые платформы и блокчейн-системы России от киберугроз.
В Университете Иннополис разработали постквантовые алгоритмы и криптопримитивы для защиты цифровых платформ от угроз, связанных с квантовыми компьютерами. Эти программные комплексы помогают создавать защищенные подсистемы для цифровой экономики России, устойчивые даже к кибератакам с использованием квантовых компьютеров мощностью до 10⁷⁸ операций.
Постквантовые алгоритмы основаны на передовых математических методах высокой вычислительной сложности и усилены ИИ-технологиями. Они используют некоммутативные ассоциативные алгебры с двумя скрытыми группами и хаотические алгоритмы, которые за счет непредсказуемости вычислений обеспечивают дополнительный уровень защиты.
«В условиях нарастающих квантовых угроз наши инструменты позволяют эффективно проектировать и создавать квантово-устойчивые приложения и цифровые платформы в рамках нацрограммы «Экономика данных». Это особенно важно для защиты объектов критической информационной инфраструктуры, включая финансово-кредитный сектор, производственную сферу и государственные информационные системы, например, такие как портал Госуслуги».
Сергей Петренко, эксперт Центра информационной безопасности Университета Иннополис
Среди новых решений Центра информационной безопасности — инструмент для создания безопасных систем передачи информации, работающий с постквантовыми криптопримитивами электронной подписи. Он генерирует и проверяет специальные математические структуры, ищет скрытые элементы и оптимизирует их для защиты данных. Другой инструмент использует ИИ и эволюционные алгоритмы для автоматического улучшения криптографических структур, применяя методы, похожие на естественный отбор, и машинное обучение для ускорения разработки стойких шифров.
Также разработан инструмент для генерации хаотических последовательностей, повышающих защиту цифровых подписей. Он создает сложные, почти случайные последовательности на основе хаотических систем, анализирует их энтропию и выбирает самые надежные методы генерации. Еще одно решение — защищенная среда для криптографических операций, которая создает изолированное пространство для безопасного хранения ключей, генерации подписей и проверки данных, защищая от атак на уровне ОС и утечек через побочные каналы.
Кроме того, разработан инструмент для защиты блокчейн-систем от квантовых атак. Он использует алгоритм, вдохновленный квантовой физикой, и теоретико-игровую фазу GdSB, позволяя находить более эффективные решения для защиты данных, чем классические методы.