В квантовом распределении ключей обнаружены новые потенциальные уязвимости безопасности

Квантовая криптография считается защищенной фундаментальными законами физики. Однако на практике безопасность системы зависит не только от протокола, но и от оборудования, и его неидеальности могут создавать возможности для атак.

Российские исследователи (в числе которых выпускник магистратуры кафедры РКЦ в МФТИ Владимир Бизин и руководитель научной группы РКЦ Вадим Макаров) изучили работу промышленных детекторов одиночных фотонов, которые используются в приемных модулях систем квантового распределения ключей, и обнаружили новые потенциально опасные особенности их поведения.

Известно несколько уязвимостей детекторов одиночных фотонов в приемном блоке системы квантового распределения ключей. Их список только что пополнился двумя новыми неидеальностями.
1️⃣В одной детектор сдвигает свой отклик во времени в ответ на изменение яркости подаваемого на него света, что потенциально позволяет злоумышленнику обойти алгоритм квантового распределения ключей.
2️⃣В другой детектор «запоминает» свою историю детектирования фотонов, слегка изменяя свои характеристики на доли секунды. Исследование экспериментально подтверждает наличие обеих неидеальностей в промышленных детекторах одиночных фотонов.

Хотя полностью работающей атаки на систему распределения ключей в исследовании не продемонстрировано, авторы предложили превентивные меры защиты от этих новых уязвимостей. Работа «Энерго-временная атака на детекторы в системах квантового распределения ключа» опубликована в журнале Physical Review A.

Авторы исследования:
🔹Константин Зайцев — аспирант в Университете Виго, бывший аспирант МИСиС;
🔹Владимир Бизин — выпускник магистратуры кафедры РКЦ в МФТИ;
🔹Дмитрий Кузьмин — сотрудник компании «КуРэйт»;
🔹Вадим Макаров — научно-технический руководитель научной группы «Уязвимости Квантовых-систем» РКЦ, профессор кафедры теоретической физики и квантовых технологий МИСиС, руководитель лаборатории анализа практических уязвимостей систем квантовой криптографии и разработки методов ее сертификации Центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации».

🔗 Журнальная версия статьи доступна в открытом доступе: http://www.vad1.com/publications/zaitsev2026.PhysRevA-114-012601.pdf

Препринт исследования: https://arxiv.org/abs/2603.07538