В России создан первый в мире квантовый блокчейн

Стратегия безопасности Интернет
мобильная версия
, Текст: Валерия Шмырова

РКЦ первым в мире протестировал формирование новых блоков по технологии блокчейн в квантовой коммуникационной сети. Квантовая защита должна сделать блокчейн невзламываемым для квантового же компьютера, который способен провести сложные математические вычисления, необходимые для подделки распределенной базы данных.


Квантовый блокчейн

Ученые Российского квантового центра (РКЦ) создали первый в мире квантовый блокчейн. Технология позволяет распределенно хранить и верифицировать данные, в том числе финансовые, при этом операции с ними защищаются с помощью квантового шифрования. Квантовая защита должна уберечь блокчейн от взлома, который станет возможен с распространением квантового компьютера.

Платформа блокчейна, созданная в РКЦ, использует квантовое распределение ключей шифрования. В условиях подходящей конфигурации сети это дает возможность не использовать те элементы блокчейна, которые может взломать квантовый компьютер. Суть защиты заключается в дополнительных требованиях, которые предъявляет квантовая коммуникационная сеть во время дописывания нового блока в блокчейн. «Это делает российский блокчейн невзламываемым даже для российских хакеров», — заявляет РКЦ.

Квантовый блокчейн прошел первое в мире тестирование в полевых условиях — для этого была использована гетерогенная сеть квантовых коммуникаций, которую РКЦ построил на уже готовых линиях связи «Газпромбанка». Сеть насчитывает три узла. В ней было экспериментально опробовано защищенное формирование новых блоков цепочки. Комбинируя блокчейн и квантовые сети, РКЦ намерен разработать ряд продуктов, с помощью которых можно будет распределенно хранить данные, а также вести распределенные базы данных.

Квантовая сеть

Квантовая сеть между отделениями «Газпромбанка», которую построил РКЦ, создана на основе стандартных городских оптоволоконных линий связи, на которые была установлена квантовая защите. Это стало возможно благодаря применению в одной сети двух методов шифрования — поляризации фотонов и фазового метода. Поскольку квантовая связь возможна только «от точки до точки», отрезки сети с такой связью были соединены узлами, где применяются более традиционные технологии.

Квантовое шифрование защитит блокчейн от взлома квантовым компьютером

В квантовых сетях для шифрования используются одиночные фотоны, которые навсегда меняют свое состояние при чтении. Это делает незаметный перехват информации невозможным, что не дает преступникам украсть, например, ключи шифрования.

Блокчейн и вероятность его взлома

Блокчейн («цепочка блоков») — это технология, лежащая в основе криптовалюты Bitcoin. Она представляет собой аналог публичной книги приходно-расходных операций. Когда пользователь системы решает совершить транзакцию, он объявляет об этом всем участникам системы, и данные о его транзакции записываются в блок. Когда блок достигает определенных размеров, он записывается в конец цепочки блоков.

Блокчейн представляет собой децентрализованную базу данных, копии которой имеются во множестве компьютеров пользователей со всего мира, что делает ее взлом непосильной задачей. Транзакции записываются в блок с использованием цифровых подписей участников сделки. Чтобы встроить блок в цепочку, применяется идентификатор, рассчитываемый в ходе сложных математических операций.

В ходе заключения сделки между пользователями происходит сверка идентификаторов. Если они не совпадают, транзакция не проводится. В настоящий момент это считается надежным способом защиты транзакции, однако с распространением квантовых компьютеров появится возможность взломать математические задачи, на которых строится вся система. Этого можно избежать, применив методы квантовой же защиты, считают в РКЦ.

Перспективы блокчейна

Перспективность блокчейна заключается в том, что он позволяет исключить мошенничество при криптовалютных операциях без контроля со стороны специальных инстанций — государства, банков, полиции — которые следят за легитимностью операций с обычными валютами. В блокчейне видят потенциал Центробанк, Сбербанк и другие крупные финансовые учреждения. В марте Дмитрий Медведев поручил Минкомсвязи и Минэку изучить потенциал использования технологии блокчейн в системе госуправления и экономике России.

Блокчейн можно использовать не только в финансовой сфере. Например, в августе 2016 г. стало известно, что Департамент информационных технологий (ДИТ) Москвы готов внедрить эту технологию в проект «Активный гражданин» для обеспечения надежности подсчета голосов граждан по проблемам городского хозяйства. Сейчас система электронных референдумов «Активный гражданин» подвергается критике в связи с предполагаемой накруткой голосов.