Es probable que la física cuántica proteja las redes eléctricas de EE. UU. De los piratas informáticos


Los expertos en ciberseguridad han estado haciendo sonar la alarma durante a√Īos: los piratas inform√°ticos est√°n atentos a la red el√©ctrica de EE. UU. Y esta amenaza no es hipot√©tica: un grupo de personas presuntamente conectadas con el gobierno ruso obtuvo acceso remoto a las computadoras de las compa√Ī√≠as de energ√≠a, al menos seg√ļn lo informado por el Ministerio de Seguridad Interna en marzo pasado. En algunos casos, los piratas inform√°ticos pueden incluso enviar comandos directamente a los equipos, es decir, apagar la electricidad en los hogares de los consumidores. Para protegerse de los piratas inform√°ticos, las centrales el√©ctricas necesitan una mayor seguridad.

Un grupo de físicos cree que han encontrado un medio: plantas de energía con encriptación cuántica.

Probaron esta idea en febrero, enviando varios SUV obstruidos con l√°ser, dispositivos electr√≥nicos y detectores muy sensibles del Laboratorio Nacional de Oak Ridge a Chattanooga . Despu√©s de conducir 150 km, se detuvieron en la estaci√≥n EPB, una compa√Ī√≠a local que proporciona acceso a la electricidad, y conectaron los autos a uno de los cables √≥pticos no utilizados. Durante una semana hicieron brillar la luz infrarroja en un cable cerrado en un circuito de 40 km de largo y monitorearon las propiedades de la luz que se propagaba de un lado a otro. Durante la demostraci√≥n, demostraron c√≥mo se pueden integrar dos sistemas de cifrado cu√°ntico diferentes en una infraestructura de red existente. "Esperamos demostrar que este concepto puede implementarse hoy", dice el f√≠sico Nick Peters del Laboratorio Oak Ridge.

Usando este equipo, enviaron y recibieron con √©xito conjuntos de n√ļmeros que compon√≠an la clave utilizando el protocolo de distribuci√≥n de clave cu√°ntica, QKD, asegurando que nadie los falsificara. QKD proporciona seguridad de datos utilizando reglas extra√Īas de la mec√°nica cu√°ntica. Funciona as√≠: el emisor env√≠a fotones infrarrojos individuales con diferentes orientaciones, es decir polarizaci√≥n - correspondiente a ceros o unos. El receptor mide estas orientaciones. Luego, el emisor y el receptor comparan algunos n√ļmeros. En mec√°nica cu√°ntica, al medir la polarizaci√≥n de un fot√≥n, cambias instant√°neamente su estado. Si un pirata inform√°tico intenta interceptar fotones, introducir√° un error estad√≠stico caracter√≠stico en los n√ļmeros, y descubrir√° que la conexi√≥n no era segura. "QKD le da la confianza de que la clave no ha cambiado desde que se envi√≥", dice Donna Dodson, experta en seguridad cibern√©tica del Instituto Nacional de Est√°ndares y Tecnolog√≠a.

Si las estad√≠sticas est√°n bien, el remitente y el receptor pueden usar estas claves para encriptar el mensaje. "Todo se basa en la confianza en la f√≠sica", dice Peters. Esto es muy diferente de los m√©todos de cifrado convencionales que garantizan la seguridad, siempre que las computadoras modernas no sean lo suficientemente r√°pidas como para descifrar claves en un tiempo razonable. El grupo Peters cree que la compa√Ī√≠a de energ√≠a puede usar datos cifrados cu√°nticos para comunicarse con los equipos. Para interceptar o cambiar el flujo de datos con cifrado cu√°ntico, debe infringir las leyes de la mec√°nica cu√°ntica.

Este enfoque, por supuesto, tiene dificultades t√©cnicas. Uno de ellos es el estado real de las redes de energ√≠a. Este es un desastre de transformadores, rel√©s y todo tipo de piezas instaladas durante muchos a√Īos, y aprovechar esta nueva tecnolog√≠a ser√° dif√≠cil. "No se puede simplemente apagar la electricidad", dijo Tom Venhouse, f√≠sico del Laboratorio Nacional de Los Alamos, uno de los participantes del proyecto. "Es como reparar un autom√≥vil con el motor en marcha".

Pero quiz√°s lo m√°s dif√≠cil es lograr que esta tecnolog√≠a funcione a largas distancias. Se puede enviar un fot√≥n a trav√©s de un cable de fibra √≥ptica de no m√°s de 150 km, y luego sus propiedades cu√°nticas cambiar√°n demasiado para poder extraer informaci√≥n. En una demostraci√≥n realizada en Chattanooga, los f√≠sicos aumentaron esta distancia al convertir las se√Īales cu√°nticas en bits ordinarios. Luego alimentaron estos bits cl√°sicos en varios sistemas de encriptaci√≥n cu√°ntica, capaces de reproducir la clave y transmitirla a√ļn m√°s. Esto significa que las m√°quinas de cifrado pueden colocarse en varias subestaciones de energ√≠a y usarse como transmisores para garantizar la seguridad de grandes partes de la red. Para comunicarse con el equipo de la subestaci√≥n, debe conocer la clave. El sistema no permitir√° que los piratas inform√°ticos midan o copien la clave, y esta es una forma de evitar que tengan acceso al equipo.

Pero cada vez que convierte bits cuánticos en clásicos, pierde la protección de la mecánica cuántica y abre la puerta a los piratas informáticos. Y, por supuesto, QKD solo puede prevenir un tipo específico de ataque. Confirma que nadie ha falsificado la clave, pero no confirma su remitente, dice Dodson. En una demostración de Chattanooga, los investigadores tuvieron que combinar QKD con otras tecnologías para confirmar la identidad del remitente.

El EPB tambi√©n planea realizar otras verificaciones de encriptaci√≥n cu√°ntica, incluida la que env√≠a claves cu√°nticas a trav√©s de transmisores de radio inal√°mbricos en lugar de cable √≥ptico, dice Steve Morrison, jefe de seguridad cibern√©tica de la compa√Ī√≠a. Si las pruebas son exitosas, el EPB podr√° cambiar a encriptaci√≥n cu√°ntica de comandos para equipos de plantas de energ√≠a en cinco a√Īos. "No dir√≠a un solo sistema que sea imposible de descifrar, porque me pagan para permanecer paranoico", dice Morrison. "Pero tengo esperanzas para este sistema". Es capaz de reconocer las malas intenciones, y en otras tecnolog√≠as no he visto esas oportunidades ". Esperemos que este sistema permita que la luz permanezca encendida.

Source: https://habr.com/ru/post/445078/


All Articles