Создатель первого квантового блокчейна Алексей Фёдоров рассказал о том, кого может заинтересовать подобное объединение инноваций в IT и физике и как квантовые технологии поменяют весь цифровой мир.

Интервью с Алексеем Фёдоровым разместило РИА Новости.

Идея распределенных реестров — баз данных, копии которых хранятся и обновляются сразу у нескольких независимых пользователей, появилась достаточно давно, около 30 лет назад. Несмотря на перспективность этой идеи, массовый интерес к ней возник относительно недавно, в 2008 году, когда была создана первая криптовалюта на её основе, биткоин, — пишет издание.

Прорывной идеей в области распределённых реестров стал блокчейн — способ хранения информации о совершённых транзакциях в виде последовательности блоков, следующих друг за другом.

Ключ к корректной работе блокчейна — обеспечение целостности базы данных у всех независимых пользователей. Иными словами, каждый участник сети должен быть уверен, что его версия реестра совпадает с версиями остальных пользователей, у каждого есть собственная копия таблицы проведённых операций и ни один другой человек не сможет распоряжаться его ресурсами внутри этой базы данных.

Для решения этих вопросов программисты используют криптографические хэш-функции, электронно–цифровые подписи и прочие математические приёмы, затрудняющие подделку и взлом этого реестра.

Сегодня считается, что такие криптографические алгоритмы неуязвимы для атак при помощи обычных компьютеров, однако быстрое развитие квантовых вычислений может лишить их этой «суперспособности». Тогда существующие блокчейны уже не смогут обеспечить защиту финансовых сведений и других данных.

Летом прошлого года Алексей Фёдоров и его коллеги из Российского квантового центра — группа Юрия Курочкина и Александра Львовского — впервые предложили решение этой проблемы, соединив две набирающие популярность технологии: блокчейн и квантовую криптографию.

«Квантовые технологии традиционно привлекают внимание финансовых организаций — не только в России, по всему миру. Это очень хорошо, что именно банки становятся своеобразными тестовыми площадками для нас.

Что может быть дальше? Как мне кажется, квантовые блокчейны и близкие к ним разработки пригодятся в государственной сфере — в направлениях, стратегически важных с точки зрения информационной безопасности», — считает Фёдоров.

И добавляет, что об их массовом коммерческом применении пока говорить сложно, ибо этому мешают ограничения, накладываемые самой технологией квантового блокчейна, и отсутствие необходимой для неё инфраструктуры в виде квантовых сетей.

Фёдоров считает, что сначала необходимо создать квантовый интернет — глобальную многопользовательскую сеть, защищённую квантовой криптографией, а это потребует много времени и ресурсов. Поэтому вряд ли конечные пользователи смогут воспользоваться квантовым блокчейном в обозримом будущем.

Но нужна ли столь защищённая система обычному пользователю? На этот вопрос Фёдоров отвечает так: «С одной стороны, кажется, что сейчас она не нужна. С другой стороны, каждый раз, когда я так говорю, вспоминаю прогноз Томаса Уотсона, президента IBM, считавшего, что мировому рынку потребуется не больше пяти компьютеров.

Создание квантового интернета требует огромных ресурсов, но гарантирует абсолютный уровень защиты. С развитием технологий квантовый интернет вполне может стать такой же естественной частью нашей жизни, как нынешний.

Полагаю, наше предложение важно не только само по себе, но ещё и потому, что оно привлекло внимание публики и научного сообщества к новым информационным технологиям, таким как блокчейн, и к тем проблемам безопасности, которые неразрывно с ними связаны.

Множество людей пытается сегодня внедрить блокчейны в нашу жизнь, не уделяя достаточного внимания проблемам безопасности. Собственно, любой человек, знакомый с квантовыми вычислениями и безопасностью, мог бы найти эту уязвимость в работе блокчейнов, объяснить её и предложить решение. Этого почему-то никто не сделал, и мы были первыми, кому удалось это реализовать».

Что интересно, почти все крупные квантовые сети, уже существующие в мире, можно использовать подобным образом, хотя никто об этом и не думал раньше. Так они принесут больше пользы, чем если мы просто будем шифровать абсолютно всё, что через них передаётся, — отмечает Фёдоров.

У Фёдорова есть и своё мнение в отношении возможных компьютерных уязвимостей.

«Полностью избавиться от этой проблемы не получится, однако мне кажется, что можно сделать задачу написания вируса или организации фишинга настолько сложной, что подобные занятия станут коммерчески неинтересными. Это, на мой взгляд, наиболее рациональный подход — сделать зло невыгодным для злоумышленника. Часть этой задачи можно решить посредством криптографии.

С другой стороны, есть такая вещь, как социальная инженерия, с которой бороться гораздо сложнее. Конечно, можно создать систему искусственного интеллекта, подсказывающую пользователям, как защититься от подобных атак, однако в данном случае мы сталкиваемся не только с математической проблемой, но и с реальной жизнью.

Технологии квантовой защиты здесь, к сожалению, сейчас не помогут, так как они нацелены на решение одной конкретной, совсем другой задач», — считает Фёдоров.

Распространению квантовых блокчейнов и расширению их практического применения помогут космические спутники.

«Без них межконтинентальные системы связи крайне сложно реализовать, — считает создатель квантового блокчейна. — С другой стороны, из-за спутников возникает проблема доверия, доверенных узлов сети. Кто и как их контролирует — это тоже вопрос безопасности, для обеспечения которой необходим ещё один уровень защиты.

Иными словами, говорит Фёдоров, нельзя взять какую-то идеальную концепцию, поместить её в реальный мир и ожидать, что она останется такой же неприступной. Всегда есть какие-то бэкдоры и дыры — любой специалист по безопасности скажет, что даже в самой идеальной системе защиты данных имеется как минимум одна уязвимость.

«Поэтому, как мне кажется, кто-нибудь обязательно попытается взломать блокчейн. Хотя интереснее было бы найти альтернативу. К примеру, есть такая вещь, как квантовые цифровые подписи, — я бы задумался, можно ли использовать их вместо обычных подписей или квантовой криптографии и обеспечит ли это достаточный уровень безопасности», — отмечает Фёдоров.

«Реализация этой идеи, к примеру, позволила бы «внешним» пользователям работать с блокчейном, не имея прямого доступа к квантовой сети, через которую происходит обмен данными в нашей системе сей час», — уверен физик.

В своём интервью Алексей Фёдоров детально остановился на проблеме развития квантовых сетей и блокчейнов.

«Практически у каждого из нас есть компьютер, и мы периодически меняем его на более современную модель. Пока он справляется со своей задачей, брать новый смысла нет.

Аналогичным образом — когда люди увидят, что защищённая сеть работает в десять раз быстрее, если поставить новый оптоволоконный кабель, и в этом будет потребность, тогда инфраструктуру обновят.

К примеру, в эксперименте со Сбербанком нам выделили оптоволоконный канал длиной в 25 километров, состоявший из восьми спаек. Каждая такая спайка отражает часть фотонов назад и создаёт другие помехи. Если бы это оптоволокно было качественным и не состояло из отдельных кусков, такой уровень потерь наблюдался бы на канале длиной не в 25, а 75 километров. Качество линии очень влияет на скорость распределения ключей.

При этом надо понимать, что устройство, которое получало квантовые ключи, могло считывать их лишь раз в четыре минуты, поэтому даже такого канала нам хватало с избытком. Мы могли бы, в принципе, подключить ещё несколько передатчиков и приёмников, если бы возникла такая необходимость.

В общем, если говорить, что данные — это новая нефть, то надо строить не только новые трубопроводы, но и улучшать старые, если это требуется для нефтехранилищ, и делать их безопасными настолько, насколько это возможно», — считает Фёдоров.

Алексей Фёдоров выразил уверенность в том, что надо коллекционировать запросы, знания и подходы всех людей со всего мира, что «очень ценно и важно на данном этапе развития квантовых вычислительных технологий и квантового ИИ».