Японцы сказали новое слово в криптографии

Математики из токийского университета предлагают использовать радиошум квазаров в качестве источника случайных чисел для генерации одноразовых ключей в криптографии.

Квазары — космические объекты чрезвычайно малых угловых размеров, излучающие очень мощную энергию. Они излучают в десятки раз больше энергии, чем самые яркие галактики (судя по всему, источником энергии для них являются находящиеся внутри квазаров черные дыры). Ближайший из известных квазаров находится в 2,2 млрд. световых лет от Солнечной системы, но он отлично виден с Земли, а его излучение можно относительно легко зафиксировать в любой момент времени.

Идея японских ученых из Национального технологического института информатики и коммуникаций заключается в том, чтобы использовать радиосигнал квазара для генерации одноразовых ключей в криптографии. Отправитель и получатель зашифрованного сообщения заранее договариваются, какой квазар и в какое время они используют в качестве источника информации, а потом одновременно генерируют одинаковый ключ. Этот шифр позволяет отправителю зашифровать сообщение, а получателю — расшифровать его.

По мнению изобретателей, использование сигнала с квазаров позволяет создать идеальную криптографическую систему, поскольку силу и частоту излучения этих космических объектов невозможно прогнозировать. На самом деле квазары излучают в очень широком спектре и характеристики излучения меняются совершенно случайным образом. В этом их преимущество перед компьютерными генераторами «псевдослучайных» чисел.

В принципе, для использования этой схемы даже не обязательно иметь радиотелескоп и другое оборудование. Японцы предлагают создать онлайновую систему записи и трансляции сигнала квазаров. Если организовать вещание через интернет, то идеальным источником случайных чисел может воспользоваться любой желающий.

Изобретатели уже подали две заявки в американское патентное ведомство. Первый патент описывает принципы шифрования сообщения, а второй патент — принципы аутентификации (генерацию цифровых подписей).

В то же время некоторые эксперты по криптографии выражают сомнение в необходимости столь сложных и экстравагантных схем для шифрования, пишет журнал New Scientist. В частности, основатель компании Counterpane Internet Security Брюс Шнайер говорит, что это очень интересное исследование, но вряд ли существуют какие-то причины для использования на практике космической криптографии. И без этого существует довольно много достаточно надежных криптографических инструментов. Другие эксперты добавляют, что потенциально слабым местом в этой системе является сама радиоантенна, которая не защищена от радиоатак злоумышленников. Например, злоумышленник может подать на антенну свой собственный сигнал под видом сигнала квазара.