Появление квантовых компьютеров представляет собой серьезную проблему для широко используемых криптографических алгоритмов. Существующие протоколы и алгоритмы распределения ключей, основанные на сложности задач дискретного логарифмирования и разложения на простые множители, не являются стойкими к злоумышленнику, обладающему квантовым компьютером. Квантовый компьютер сможет решить задачи Diffie-Hellman (DH) и Diffie-Hellman на эллиптических кривых (ECDH) за полиномиальное время.
Основной принцип для защиты от данного класса злоумышленников заключается в распространении между партнерами по защищенному соединению общего секретного ключа, который генерируется и распространяется устройствами квантового распределения ключей (далее устройства КРК). Данный ключ обеспечивает квантовую устойчивость IPsec SAs и любым производным IKE SAs.
Требования к физической и криптографической защите:
• Ключевая информация, создаваемая и передаваемая квантовым устройством, является конфиденциальной.
• Соединение между квантовым устройством и потребителем ключевой информации должно осуществляться по каналу, к которому невозможно неконтролируемое подключение нарушителя.
• Допускается прямое подключение потребителя к блоку сопряжения квантового устройства кабелем Ethernet без применения промежуточного оборудования типа коммутаторов, концентраторов и др. С целью снижения уровня побочных электромагнитных излучений рекомендуется применение оптического кабеля.
• Генерируемая ключевая информация не должна сохраняться в открытом виде на встроенные или подключаемые накопители устройства, или передаваться с устройства по каналам связи, кроме канала, предусмотренного для передачи.
Схема подключения устройств:
+------+ Secure channel +------+
Net1 -------| G1 |================================| G2 |------ Net2
+------+ ~~ +------+
|| ~~ ||
|| trusted channel1 ~~ || channel2
|| ~~ ||
+------+ Quantum channel +------+
| QKD1 |--------------------------------| QKD2 |
+------+ ~~ +------+
~~
G1, G2 – С-Терра Шлюз, защищающие канал между Net1 и Net2 с использованием квантового ключа.
QKD1, QKD2 – устройства квантового распределения ключей
Взаимодействие с устройствами КРК может осущевстляться по протоколам RQC и FILE. Протокол FILE рекомендуется использовать исключительно в тестовых целях. Обмен данными производится по протоколу UDP в режиме запрос-ответ.