14 نوامبر 2023 -توسط موسسه فیزیک آمریکا-روش ذخیره سازی داده های ابری امن از اعداد تصادفی کوانتومی به عنوان کلیدهای رمزگذاری استفاده می کند و آنها را از طریق الگوریتم اشتراک مخفی Shamir توزیع می کند. اعتبار: موسسه فیزیک آمریکا
فضای ذخیره‌سازی ابری توزیع‌شده موضوعی داغ برای محققان امنیتی در سراسر جهان است که به دنبال ذخیره‌سازی امن داده‌ها هستند، و تیمی در چین اکنون در حال ادغام فیزیک کوانتومی با روش‌های رمزنگاری و ذخیره‌سازی بالغ برای دستیابی به یک راه‌حل ذخیره‌سازی ابری مقرون‌به‌صرفه است.
به اشتراک گذاری مخفی Shamir، یک روش شناخته شده، یک الگوریتم توزیع کلید است. این شامل توزیع اطلاعات خصوصی برای یک گروه است تا “راز” تنها زمانی آشکار شود که اکثریت دانش خود را جمع کنند. ترکیب توزیع کلید کوانتومی (QKD) و الگوریتم اشتراک‌گذاری مخفی Shamir برای ذخیره‌سازی امن – در نهایت سطح امنیتی، معمول است. اما اکثریت راه حل های امنیتی هزینه های قابل توجهی را به همراه دارند، از جمله نیازهای فضای ذخیره سازی ابری قابل توجه.
در AIP Advances، تیم روش خود را در مقاله ای با عنوان «سیستم ذخیره سازی ابری توزیع شده مقاوم در برابر خطای کوانتومی».ارائه می‌کند که از اعداد تصادفی کوانتومی به عنوان کلیدهای رمزگذاری استفاده می‌کند، کلیدها را از طریق الگوریتم اشتراک‌گذاری مخفی Sharmir پراکنده می‌کند، کدگذاری پاک‌سازی را در متن رمزی اعمال می‌کند، و داده‌ها را به‌طور ایمن از طریق شبکه‌های محافظت شده با QKD به ابرهای توزیع شده منتقل می‌کند.
روش آنها نه تنها امنیت کوانتومی را برای کل سیستم فراهم می کند، بلکه تحمل خطا و ذخیره سازی کارآمد را نیز ارائه می دهد – و این ممکن است به سرعت پذیرش فناوری های کوانتومی کمک کند.
یونگ ژائو، نویسنده مسئول، معاون QuantumCTek Co. Ltd.، یک شرکت فناوری اطلاعات کوانتومی، گفت: «در اصل، راه‌حل ما از نظر کوانتومی امن است و به عنوان یک کاربرد عملی از ادغام بین فناوری‌های کوانتومی و رمزنگاری عمل می‌کند. “کلیدهای تولید شده توسط QKD هم بارگذاری داده های کاربر به سرورها و هم انتقال داده ها به گره های ذخیره سازی ابری پراکنده را ایمن می کند.”
این تیم بررسی کرد که آیا سرویس‌های امنیتی کوانتومی می‌توانند فراتر از انتقال امن داده گسترش پیدا کنند و طیف غنی‌تری از برنامه‌های امنیتی کوانتومی مانند ذخیره‌سازی و پردازش داده‌ها را ارائه دهند.
آنها راه حل ذخیره سازی ابری مقاوم تر و مقرون به صرفه تر را ارائه کردند. ژائو گفت: «این نه تنها به امنیت کوانتومی دست می‌یابد، بلکه در مقایسه با روش‌های آینه‌کاری سنتی یا روش‌های مبتنی بر اشتراک‌گذاری مخفی Shamir، که معمولاً برای مدیریت توزیع داده‌های حساس استفاده می‌شود، در فضای ذخیره‌سازی نیز صرفه‌جویی می‌کند».
هنگامی که تیم راه حل را از طریق آزمایش های تجربی از رمزگذاری/رمزگشایی، حفظ کلید و ذخیره سازی داده ها اجرا کرد، ثابت شد که این راه حل موثر است.
این راه حل در حال حاضر از منظر فنی و مهندسی امکان پذیر است: این راه حل نیاز به استانداردهای کوانتومی و رمزنگاری مربوطه را برآورده می کند تا از یک راه حل ذخیره سازی مطمئن که قادر به مقاومت در برابر چالش های محاسبات کوانتومی است، اطمینان حاصل کند.
ژائو گفت: «در آینده قصد داریم اجرای تجاری این فناوری را به سمت ارائه خدمات عملی سوق دهیم. ما مدل‌های استفاده مختلف را در سناریوهای چندکاربره بررسی خواهیم کرد و همچنین در حال بررسی ادغام فناوری‌های کوانتومی بیشتر، مانند اشتراک‌گذاری راز کوانتومی، در فضای ذخیره‌سازی ابری هستیم.»
