शोधकर्ता क्लाउड में क्वांटम सुरक्षा लाने के लिए संघर्ष कर रहे हैं - फिजिक्स वर्ल्ड

क्लाउड-कंप्यूटिंग-आधारित सूचना भंडारण के लिए एक नया प्रोटोकॉल जो बेहतर डेटा-भंडारण दक्षता के साथ क्वांटम-स्तरीय सुरक्षा को जोड़ सकता है, चीन में शोधकर्ताओं द्वारा प्रस्तावित और प्रदर्शित किया गया है। शोधकर्ताओं का दावा है कि यह काम, जो क्वांटम कुंजी वितरण (क्यूकेडी) और शमीर के गुप्त साझाकरण के रूप में ज्ञात मौजूदा तकनीकों को जोड़ता है, क्लाउड में मरीजों की आनुवंशिक जानकारी जैसे संवेदनशील डेटा की रक्षा कर सकता है। हालाँकि, कुछ स्वतंत्र विशेषज्ञों को संदेह है कि यह सूचना सुरक्षा में वास्तविक प्रगति है।

QKD के पीछे मुख्य विचार क्वांटम राज्यों का उपयोग करके डेटा को एन्क्रिप्ट करना है जिसे नष्ट किए बिना मापा नहीं जा सकता है, और फिर डेटा को प्रमुख महानगरीय क्षेत्रों के भीतर और बीच मौजूदा फाइबर-ऑप्टिक नेटवर्क के माध्यम से भेजना है। सिद्धांत रूप में, ऐसी योजनाएं सूचना प्रसारण को बिल्कुल सुरक्षित बनाती हैं, लेकिन अपने आप में, वे केवल उपयोगकर्ता-से-उपयोगकर्ता संचार की अनुमति देते हैं, दूरस्थ सर्वर पर डेटा भंडारण की नहीं।

इस बीच, शमीर का गुप्त साझाकरण, 1979 में इज़राइली वैज्ञानिक आदि शमीर द्वारा विकसित एक एल्गोरिदम है जो लगभग पूर्ण सुरक्षा के साथ जानकारी को एन्क्रिप्ट कर सकता है। एल्गोरिदम में, एक एन्क्रिप्टेड रहस्य कई पक्षों के बीच फैलाया जाता है। जब तक इन पार्टियों का एक विशिष्ट हिस्सा असम्बद्ध रहता है, तब तक प्रत्येक पार्टी रहस्य के बारे में कुछ भी पुनर्निर्माण नहीं कर सकती है।

सुरक्षित और कुशल क्लाउड स्टोरेज

डोंग-डोंग ली और हेफ़ेई में चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (यूएसटीसी) और स्पिनआउट कंपनी के सहकर्मी क्वांटमसीटेक इन दोनों प्रौद्योगिकियों को एक प्रोटोकॉल में संयोजित किया गया है जो क्लाउड में संग्रहीत डेटा को एन्क्रिप्ट करने के लिए शमीर के गुप्त साझाकरण का उपयोग करता है और बाहरी घुसपैठियों का प्रतिरोध करता है। केंद्रीय सर्वर पर डेटा अपलोड करने से पहले, एक ऑपरेटर K और R नामक दो बिटस्ट्रीम उत्पन्न करने के लिए क्वांटम यादृच्छिक संख्या जनरेटर का उपयोग करता है। ऑपरेटर डेटा को एन्क्रिप्ट करने के लिए K का उपयोग करता है और फिर इसे हटा देता है। आर एक "प्रमाणीकरण" कुंजी के रूप में कार्य करता है: डेटा को एन्क्रिप्ट करने के बाद, उपयोगकर्ता बिटस्ट्रीम आर का एक अनुपात सिफरटेक्स्ट में डालता है और इसे एक केंद्रीय सर्वर पर अपलोड करता है, शेष को स्थानीय रूप से बनाए रखता है। उपयोगकर्ता द्वारा अपलोड किया जाने वाला अनुपात शमीर सीमा से कम होना चाहिए।

अगले चरण में, केंद्रीय सर्वर वह कार्य करता है जिसे सिफरटेक्स्ट पर इरेज़र कोडिंग के रूप में जाना जाता है। यह डेटा को दूरस्थ सर्वर पर भेजे गए पैकेटों में विभाजित करता है। जानकारी के नुकसान को सुनिश्चित करने के लिए, सिस्टम को एक निश्चित मात्रा में अतिरेक की आवश्यकता होती है। वर्तमान मानक क्लाउड स्टोरेज तकनीक, स्टोरेज मिररिंग, कई सर्वरों पर डेटा की पूरी प्रतियां संग्रहीत करके इसे प्राप्त करती है। ली और सहकर्मियों की चुनी हुई तकनीक में, अनावश्यक डेटा ब्लॉक सर्वरों के बीच बिखरे हुए हैं। स्टोरेज मिररिंग की तुलना में इसके दो फायदे हैं। सबसे पहले, यह भंडारण लागत को कम करता है, क्योंकि कम अतिरेक की आवश्यकता होती है; दूसरे, एक सर्वर से समझौता करने से संपूर्ण डेटा लीक नहीं होता है, भले ही एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम से समझौता किया गया हो। “इरेज़र कोडिंग को उच्च दोष सहनशीलता, स्केलेबिलिटी और दक्षता की विशेषता है। यह छोटे अनावश्यक ब्लॉकों के साथ अत्यधिक विश्वसनीय डेटा रिकवरी प्राप्त करता है, ”शोधकर्ताओं ने बताया भौतिकी की दुनिया.

जब कोई उपयोगकर्ता मूल डेटा को पुनर्प्राप्त करना चाहता है, तो केंद्रीय सर्वर यादृच्छिक रूप से चुने गए दूरस्थ सर्वर से डेटा ब्लॉक का अनुरोध करता है, इसे पुनर्निर्माण करता है और इसे एन्क्रिप्टेड रूप में मूल उपयोगकर्ता को वापस भेजता है, जो एन्क्रिप्शन कुंजी K को पुनर्प्राप्त कर सकता है और संदेश को डिक्रिप्ट कर सकता है क्योंकि वे आर का अनुपात है जो मूल रूप से स्थानीय रूप से बनाए रखा गया था और साथ ही जो संदेश में डाला गया था। हालाँकि, एक हैकर केवल उस भाग को ही प्राप्त कर सका जो अपलोड किया गया था। शोधकर्ता लिखते हैं कि उन्होंने "हमारे प्रस्ताव की कार्यक्षमता और प्रदर्शन को सत्यापित करने के लिए एक न्यूनतम परीक्षण प्रणाली" आयोजित की और "इस तकनीक को विकसित करने के अगले चरण में बहु-उपयोगकर्ता भंडारण तकनीक पर शोध और सत्यापन शामिल है। इसका मतलब है कि हम इस बात पर ध्यान केंद्रित करेंगे कि हमारा सिस्टम कई उपयोगकर्ताओं के लिए डेटा स्टोरेज को प्रभावी ढंग से और सुरक्षित रूप से कैसे संभाल सकता है।

आगे काम करने की जरूरत है

बैरी सैंडर्स, जो कनाडा में कैलगरी विश्वविद्यालय में क्वांटम विज्ञान और प्रौद्योगिकी संस्थान का निर्देशन करते हैं, काम पर एक पेपर का वर्णन करते हैं AIP एडवांस "क्वांटम अर्थ में क्लाउड स्टोरेज को कैसे सुरक्षित बनाया जाए, इससे संबंधित कुछ मुद्दों पर चर्चा करने वाला एक अच्छा पेपर"। हालाँकि, उनका मानना ​​है कि और अधिक विशिष्टताएँ आवश्यक हैं। विशेष रूप से, वह एक वितरित क्लाउड स्टोरेज सिस्टम का वास्तविक प्रदर्शन देखना चाहेंगे जो साइबर सुरक्षा में अपेक्षित आवश्यकताओं को पूरा करता हो।

सैंडर्स कहते हैं, ''वे आदर्श अर्थों में भी ऐसा नहीं करते हैं,'' जो यूएसटीसी में नियुक्त हैं लेकिन इस काम में शामिल नहीं थे। “आप कौन सी प्रणाली बनाने जा रहे हैं? इसका अन्य प्रणालियों से क्या संबंध है? खतरे के मॉडल क्या हैं और हम कैसे दिखाते हैं कि इस तकनीक से विरोधियों को बेअसर कर दिया गया है? इनमें से कोई भी इस पेपर में स्पष्ट नहीं है।

डिवाइस-स्वतंत्र QKD अप्राप्य क्वांटम इंटरनेट को करीब लाता है

रेनाटो रेनरईटीएच ज्यूरिख, स्विट्जरलैंड में क्वांटम सूचना सिद्धांत अनुसंधान समूह का नेतृत्व करने वाले भी इसी तरह महत्वपूर्ण हैं। "कागज का सकारात्मक हिस्सा यह है कि यह कम से कम क्वांटम-प्रेरित प्रोटोकॉल को संयोजित करने और उन्हें शास्त्रीय क्रिप्टोग्राफ़िक कार्यों में एकीकृत करने का प्रयास करता है, जो कुछ ऐसा है जो अक्सर नहीं देखा जाता है," वे कहते हैं। “मेरी समस्या यह है कि यह पेपर कई तकनीकों का उपयोग करता है जो हैं पूर्वसिद्ध पूरी तरह से असंबंधित - गुप्त साझाकरण वास्तव में QKD से संबंधित नहीं है, और क्वांटम यादृच्छिक संख्या पीढ़ी QKD से अलग है - वे उन सभी को एक साथ मिलाते हैं, लेकिन मुझे नहीं लगता कि वे किसी भी व्यक्तिगत सामग्री में वैज्ञानिक योगदान देते हैं: वे बस उन्हें बनाते हैं एक साथ मिलें और कहें कि शायद यह संयोजन आगे बढ़ने का एक अच्छा तरीका है।

सैंडर्स की तरह रेनर भी टीम के प्रायोगिक परीक्षण से संतुष्ट नहीं हैं। "इसे पढ़ते हुए, यह सिर्फ चीजों को एक साथ रखने का विवरण है, और मैं वास्तव में जिस तरह से वे इसे करते हैं उसमें कोई अतिरिक्त मूल्य नहीं देखता है," वे कहते हैं।

• एसईओ संचालित सामग्री और पीआर वितरण। आज ही प्रवर्धित हो जाओ।
• प्लेटोडेटा.नेटवर्क वर्टिकल जेनरेटिव एआई। स्वयं को शक्तिवान बनाएं। यहां पहुंचें।
• प्लेटोआईस्ट्रीम। Web3 इंटेलिजेंस। ज्ञान प्रवर्धित। यहां पहुंचें।
• प्लेटोईएसजी. कार्बन, क्लीनटेक, ऊर्जा, पर्यावरण, सौर, कचरा प्रबंधन। यहां पहुंचें।
• प्लेटोहेल्थ। बायोटेक और क्लिनिकल परीक्षण इंटेलिजेंस। यहां पहुंचें।
• स्रोत: https://physicsworld.com/a/researchers-grapple-with-bringing-quantum-security-to-the-cloud/