Использование квантовых информационных технологий при разработке сложных технических систем

Ю.И. Богданов, B. I. Bantysh, А. Ю. Чернявский +2 more

Ю.И. Богданов, А.А. Кокин, В. Ф. Лукичев +3 more

Leonid Ratkin, L.S. Rathkeen

Статье предлагается применение квантовой криптографии и блокчейн-стеганографии для развития федеральной и региональной транспортной инфраструктуры России. В качестве примеров рассматривается использование технологий при разработке информационных систем для Байкало-Амурской железнодорожной магистрали и других трасс.

A. G. Vtyurina, Елисеев Владимир Леонидович, A. E. Zhilyaev +3 more

Мария Васильевна Ларина, Скиба Владимир Юрьевич

Цель работы состоит в анализе и разработке уточненной классификации угроз безопасности информации для классических, гибридных и квантовых систем в условиях роста вычислительной мощности квантовых устройств. Методы исследования: системный анализ и классификация существующих векторов атак и их влиянии на криптографическую стойкость, а также стратификация рисков по характеру воздействия и характеру возникновения с учетом архитектурных особенностей информационных систем. Результаты исследования: предложена классификация угроз в виде таблицы, демонстрирующая специфические риски для трех типов информационных систем: классических, гибридных и квантовых. Установлено, что случайные угрозы, обусловленные шумами и ошибками измерений, требуют не меньшего внимания, чем преднамеренные атаки. Практическая значимость заключается в возможности использования полученной классификации для усовершенствования критической информационной инфраструктуры, повышению устойчивости государственных и коммерческих систем к серьезным киберугрозам, а также определению требований к информационным системам. Научная новизна: сформирована уточненная классификация автоматизированных информационных систем (АИС) и выполнена стратификация угроз информационной безопасности в связи с развитием квантовых информационных технологий, при этом выделив два новых класса АИС: гибридные и квантовые АИС. Практическая значимость: предложенная классификация АИС и стратификация угроз информационной безопасности с учетом появления новых квантовых угроз безопасности позволяет более точно оценить риски и сформировать комплексные требования к системам защиты информации перспективных информационных систем при синтезе квантово-устойчивых АИС, включая цифровые платформы и блокчейн-экосистемы, обеспечив тем самым заблаговременное внедрение квантовых алгоритмов, постквантовых алгоритмов, а также алгоритмов квантового распределения ключей.