Първата в света програма „веднъж“

Новият софтуер се унищожава след еднократна употреба

Сигурно криптирани и изпълними само веднъж: хибрид от класическа компютърна техника и квантова технология прави възможно. © iStock
чете на глас

„Невъзможно“ стана възможно: Изследователите за първи път създадоха софтуер, който се унищожава след еднократна употреба. Досега подобни „еднократни“ програми се смятаха за невъзможни. Но чрез комбиниране на конвенционалните компютърни технологии с квантовото кодиране, учените сега разработиха и тестваха първите в света програми за еднократна употреба. Те отварят нови възможности за сигурна комуникация с данни - дори и с днешните технологии.

Компютърните програми, които са изпълними само веднъж, биха били практични за много приложения. Такива „еднократни“ програми биха могли да предотвратят например нежелано разкриване, но и манипулиране или злоупотреба със софтуер. Проблемът обаче: в класическата компютърна технология е истинска еднократна програма с надеждно и невъзможно предотвратяване на самоунищожаване, възможно само ако унищожите хардуера със същия.

Едно възможно решение може да бъде квантовата технология. Защото особености като заплитане и наслагване гарантират, че квантовите данни са защитени от подслушване отвън, но и от копиране. „Това предполага, че това също може да бъде решение на еднократния проблем“, казва Мари-Кристин Рьоснер от университета във Виена. „Но наскоро е показано, че детерминираните програми за еднократна употреба са невъзможни дори в квантовия режим.“

Класическо програмиране с квантово кодиране

Сега обаче Рьоснер и нейният екип направиха привидно невъзможното - чрез умела комбинация от конвенционална компютърна техника и квантова технология. Техният еднократен софтуер, уникален в света, се състои от програма, създадена с помощта на класически компютърен код, който след това се преписва във фотони и така се кодира с помощта на квантовата физика.

„Една от най-вълнуващите характеристики на този нов хибриден софтуер е, че до голяма степен можем да го внедрим с вече достъпна технология“, казва Рьоснер. Докато истинските квантови компютри все още са в начален стадий и засега могат да извършват само много ограничени операции, това не се отнася за новите еднократни програми. Необходимата квантова технология вече е налична в лабораториите днес. показ

Решен е проблемът с милион

Колко добре работи софтуерът за еднократна употреба, изследователите вече са тествали в експеримент. Ето защо те разработиха програма за така наречения „проблем с милионерите“: два милиона души искат да знаят кой от тях е по-богат, но точните им активи трябва да останат скрити един от друг. Възможен изход от тази дилема е използването на еднократна програма.

Това позволява на двамата милионери да въведат съответните си активи в програмата и да използват това, за да изчислят кой е по-богат. След това софтуерът извежда тази информация под формата на един бит и се унищожава.Тази процедура гарантира, че нито един от тях няма достъп до оригиналните данни или метода на изчисление, според изследователите. Това дава отговор на милионерите, без да разкриват своите финансови подробности.

Много нови приложения

И това работеше: квантовото кодиране възпрепятстваше всеки по-нататъшен достъп до софтуера за еднократна употреба и дори напукване на кода не беше възможно, както твърдят учените. В друг тест те разработиха еднократен софтуер, който позволява цифрово подписване, но само веднъж. Според R hsner и нейния екип новият хибриден подход доказва, че интеграцията на квантовите явления може да разшири възможностите на конвенционалните компютри.

Изследователите вече са представили първите си патенти за своята хибридна компютърна технология. Те искат да проучат още начини да направят класическия софтуер по-безопасен, дори преди пълен квантов компютър да стане реалност. (Nature Communications, 2018; doi: 10.1038 / s41467-018-07591-2)

Източник: Виенски университет

- Надя Подбрегар