Preview

Вестник СибГУТИ

Расширенный поиск

Интеграция квантового распределения ключей с классическими криптографическими схемами: повышение безопасности в условиях постквантовых вызовов

https://doi.org/10.55648/1998-6920-2025-19-2-98-111

Аннотация

В работе исследуются подходы к обеспечению информационной безопасности с использованием квантового распределения ключей (КРК) в сочетании с классическими криптографическими схемами: схемой Блома, KDP и схемой Лагранжа. Показано, как квантовые технологии повышают безопасность и эффективность этих методов. Предложенные схемы обеспечивают устойчивость к атакам классических и квантовых компьютеров, устраняя уязвимости традиционных методов генерации ключей. Рассмотрены примеры применения в защищённых сетях IoT, облачных вычислениях и распределённых системах. Результаты демонстрируют, что комбинация КРК с криптографическими схемами является перспективным решением для постквантовой эры.

Об авторах

Елизар Филаретович Кустов
«Национальный исследовательский университет ИТМО»
Россия

Аспирант ИТМО, кафедра ФБИТ, направление исследований криптография



Алтана Феликсовна Хуцаева
«Национальный исследовательский университет ИТМО»
Россия
аспирантфакультетабезопасностиинформационныхтехнологий


Анастасия Павловна Кирьянова
«Национальный исследовательский университет ИТМО»
Россия

аспирант факультета безопасности информационных технологий



Иван Дмитриевич Иогансон
«Национальный исследовательский университет ИТМО»
Россия

аспирант факультета безопасности информационных технологий,



Жан-Мишель Никодэмович Дакуо
«Национальный исследовательский университет ИТМО»
Россия

аспирант факультета безопасности информационных технологий



Сергей Валентинович Беззатеев
Университет ИТМО Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия

д.т.н., профессор, заведующий кафедрой информационной безопасности, института кибернетических систем Санкт-Петербургского университета
аэрокосмического приборостроения, директор лаборатории криптографических методов защиты информации,
ФБИТ



Список литературы

1. Lucamarini M. et al. Overcoming the rate–distance limit of quantum key distribution without quantum repeaters //Nature. – 2018. – Т. 557. – №. 7705. – С. 400-403.

2. Lo H. K., Curty M., Qi B. Measurement-device-independent quantum key distribution //Physical review letters. – 2012. – Т. 108. – №. 13. – С. 130503.

3. Zhang Y. et al. Long-distance continuous-variable quantum key distribution over 202.81 km of fiber //Physical review letters. – 2020. – Т. 125. – №. 1. – С. 010502.

4. Dyer M. et al. On key storage in secure networks //Journal of Cryptology. – 1995. – Т. 8. – С. 189-200.

5. Mitchell C. J., Piper F. C. Key storage in secure networks //Discrete applied mathematics. – 1988. – Т. 21. – №. 3. – С. 215-228.

6. Sperner E. Ein satz über untermengen einer endlichen menge //Mathematische Zeitschrift. – 1928.– Т. 27. – №. 1. – С. 544-548.

7. Chen S., Wei H. Constructions for key distribution patterns //Frontiers of Mathematics in China.– 2017. – Т. 12. – С. 301-323.

8. Shamir A. How to share a secret //Commun. ACM. – 1979. – Т. 22. – С. 612-613.

9. Nakamoto S. Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system. – 2008.

10. Мазур Э. М. Распределенные системы хранения данных: анализ, классификация и выбор //Перспективы развития информационных технологий. – 2015. – №. 26. – С. 33-60.

11. Вашкевич А. М. Смарт-контракты: что, зачем и как //М.: Симплоер. – 2018. – Т. 89.

12. Wootters W. K., Zurek W. H. A single quantum cannot be cloned //Nature. – 1982. – Т. 299. – №.5886. – С. 802-803.

13. Ekert A. K. Quantum cryptography based on Bell’s theorem //Physical review letters. – 1991. –Т. 67. – №. 6. – С. 661.

14. Gisin N. et al. Quantum cryptography //Reviews of modern physics. – 2002. – Т. 74. – №. 1. – С.145.

15. Golub G. H., Van Loan C. F. Matrix computations, 4th //Johns Hopkins. – 2013.

16. Bennett C. H., Brassard G . Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing //Theoretical computer science. – 2014. – Т. 560. – С. 7-11.

17. Shannon C. E. Communication theory of secrecy systems //The Bell system technical journal. –

18. – Т. 28. – №. 4. – С. 656-715.


Рецензия

Для цитирования:


Кустов Е.Ф., Хуцаева А.Ф., Кирьянова А.П., Иогансон И.Д., Дакуо Ж.Н., Беззатеев С.В. Интеграция квантового распределения ключей с классическими криптографическими схемами: повышение безопасности в условиях постквантовых вызовов. Вестник СибГУТИ. 2025;19(2):98-111. https://doi.org/10.55648/1998-6920-2025-19-2-98-111

For citation:


Kustov E.F., Khutsaeva A.F., Kiryanova A.P., Ioganson I.D., Dakuo J.N., Bezzateev S.V. Integration of Quantum Key Distribution with Classical Cryptographic Schemes: Enhancing Security in the Face of Post-Quantum Challenges. The Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science. 2025;19(2):98-111. (In Russ.) https://doi.org/10.55648/1998-6920-2025-19-2-98-111

Просмотров: 56


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-6920 (Print)