Необходимо зарегистрироваться, чтобы получить доступ к полным текстам статей и выпусков журналов!
- Название статьи
- Аналитический обзор атак и угроз безопасности оптического канала в системах квантовой коммуникации
- Авторы
- Лукашов Артём Аркадьевич laa@fb.tusur.ru, студент, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, г. Томск, Россия
Фаерман Владимир Андреевич fva@fb.tusur.ru, старший преподаватель кафедры комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, г. Томск, Россия
Гекк Диана Сергеевна gds@fb.tusur.ru, студентка, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, г. Томск, Россия
Терехин Александр Олегович tao@csp.tusur.ru, старший преподаватель кафедры комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, г. Томск, Россия
- В разделе
- ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ. Управление доступом
- Ключевые слова
- квантовое распределение ключей / оптический канал / атаки / моделирование угроз / DREAD / STRIDE
- Год
- 2026 номер журнала 1 Страницы 22 - 33
- Индекс УДК
- 004.056.55
- Код EDN
- TTXOFG
- Код DOI
- 10.52190/2073-2600_2026_1_22
- Финансирование
- Работа выполнена при финансовой поддержки Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках базовой части государственного задания ТУСУРа на 2026-2028 гг. (проект FEWM-2026-0009).
- Тип статьи
- Научная статья
- Аннотация
- Статья систематизирует угрозы и уязвимости оптического канала квантовых систем распределения ключей архитектуры Plug-and-Play. На основе методологий STRIDE и DREAD проанализированы компоненты КРК и построены модели угроз с учетом взаимодействия квантовых и классических каналов. Выявлены критические уязвимости, характерные для PnP-архитектуры, и предложена интегрированная модель угроз, позволяющая определить ключевые направления усиления безопасности на этапах проектирования и эксплуатации.
- Полный текст статьи
- Для прочтения полного текста необходимо купить статью
- Список цитируемой литературы
-
Shor P. W. Algorithms for quantum computation: discrete logarithms and factoring // Proc. 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS). 1994. P. 124-134. DOI: 10.1109/SFCS.1994.365700.
Sevilla J., Riedel C. J. Forecasting timelines of quantum computing // arXiv:2009.05045 [quant-ph]. 2020. DOI: 10.48550/arXiv.2009.05045.
О коллапсе волновой функции, квантовой теории измерений и непонимаемости квантовой механики // CyberLeninka [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-kollapse-volnovoy-funktsii-kvantovoy-teorii-izmereniy-i-neponimaemosti-kvantovoy-mehaniki/viewer (дата обращения: 09.12.2025).
Arevalo Aguilar L. M., Garcia Quijas C. P., Robledo C. The Improvement of the Heisenberg Uncertainty Principle // Advances in Quantum Mechanics. 2013. V. 4. P. 67-77. DOI: 10.5772/54530.
Wootters W. K., Zurek W. H. A single quantum cannot be cloned // Nature. 1982. V. 299. P. 802-803. DOI: 10.1038/299802a0.
Bennett C. H., Brassard G. Quantum Cryptography: Public key distribution and coin tossing // Proceedings of IEEE International Conference on Computers, Systems, and Signal Processing. - Bangalore, India, 1984. P. 175-179.
Baseri Y., Chouhan V., Ghorbani A., Chow A. Evaluation framework for quantum security risk assessment: a comprehensive strategy for quantum-safe transition // arXiv:2404.08231 [cs.CR]. 2024. DOI: 10.48550/arXiv.2404.08231.
Lella E., Schmid G. On the Security of Quantum Key Distribution Networks // Quantum Reports. 2023. V. 7. № 4. Article 53. URL: <https://www.mdpi.com/2410-387X/7/4/53> (дата обращения: 09.12.2025).
Gisin N., Ribordy G., Tittel W., Zbinden H. Quantum cryptography // Reviews of Modern Physics. 2002. V. 74. P. 145-195. DOI: 10.1103/RevModPhys.74.145.
Muller A., Herzog T., Huttner B., Tittel W., Zbinden H., Gisin N. A Plug and Play system for quantum key distribution // Applied Physics Letters. 1997. V. 70. № 7. P. 793-795. DOI: 10.1063/1.118224.
ID Quantique SA. Technical Overview of Plug-and-Play QKD Systems, 2021.
Zhang G., Primaatmaja I. W., Haw J. Y., Gong X., Wang C., Lim C. C. W. Securing Practical Quantum Communication Systems with Optical Power Limiters // PRX Quantum. 2021. V. 2. Article 030304. DOI: 10.1103/PRXQuantum.2.030304.
Fung C.-H. F., Qi B., Tamaki K., Lo H.-K. Phase-remapping attack in practical quantum key distribution systems [Электронный ресурс]. arXiv:quant-ph/0601115. URL: https://arxiv.org/abs/quant-ph/0601115 (дата обращения: 09.12.2025). - Журнальная версия: Phys. Rev. A. 2007. V. 75. Article 032314. DOI: 10.1103/PhysRevA.75.032314.
Xu F., Qi B., Lo H.-K. Experimental demonstration of phase-remapping attack in a practical quantum key distribution system // New Journal of Physics. 2010. V. 12. № 11. Article 113026. DOI: 10.1088/1367-2630/12/11/113026.
Reutov A. Imperfect preparation and Trojan attack on the phase modulator in the decoy-state BB84 protocol // arXiv:2502.21160 [quant-ph]. 2025. DOI: 10.48550/arXiv.2502.21160.
Zhang Y., Tang X., Guo X., Cui L., Li X., Ou Z. Y. Optical interference by amplitude measurement // Phys. Rev. Research. 2025. V. 7. Article 013255. DOI: 10.1103/PhysRevResearch.7.013255.
Qi B., Fung C.-H. F., Lo H.-K., Ma X. Time-shift attack in practical quantum cryptosystems // Quantum Physics [Электронный ресурс]. arXiv:quant-ph/0512080. DOI: 10.48550/arXiv.quant-ph/0512080.
Ma H.-Q., Zhao J.-L., Wu L.-A. Quantum key distribution based on phase encoding and polarization measurement // Optics Letters. 2007. V. 2. P. 698. DOI: 10.1364/OL.32.000698.
Sun S.-H., Jiang M.-S., Liang L.-M. Passive Faraday mirror attack in practical two-way quantum key distribution system // Phys. Rev. A. 2011. V. 83. Article 062331. DOI: 10.1103/PhysRevA.83.062331.
Sauge S., Lydersen L., Anisimov A., Skaar J., Makarov V. Controlling an actively-quenched single photon detector with bright light // Optics Express. 2011. V. 19. № 23. P. 23590-23600.
Lydersen L., Wiechers C., Wittmann C., Elser D., Skaar J., Makarov V. Hacking commercial quantum cryptography systems by tailored bright illumination // Nature Photonics. 2010. V. 4. P. 686-689.
Fan-Yuan G.-J., Wang C., Wang S., Yin Z.-Q., Liu H., Chen W., He D.-Y., Han Z.-F., Guo G.-C. Afterpulse Analysis for Quantum Key Distribution // Phys. Rev. Applied. 2018. V. 10. Article 064032. DOI: 10.1103/PhysRevApplied.10.064032.
Jain N., Anisimova E., Khan I., Makarov V., Marquardt C., Leuchs G. Trojan-horse attacks threaten the security of practical quantum cryptography // New Journal of Physics. 2014. V. 16. Article 123030. DOI: 10.1088/1367-2630/16/12/123030.
Lucamarini M., Choi I., Ward M. B., Dynes J. F., Yuan Z. L., Shields A. J. Practical security bounds against the Trojan-horse attack in quantum key distribution // Physical Review X. 2015. V. 5. Article 031030. DOI: 10.1103/PhysRevX.5.031030.
Sajeed S., Huang J.-Z., Chai Y. et al. Invisible Trojan-horse attack // Scientific Reports. 2017. V. 7. Article 16387. DOI: 10.1038/s41598-017-08279-1.
Jouguet P., Kunz-Jacques S., Leverrier A., Grangier P., Diamanti E. Experimental demonstration of long-distance continuous-variable quantum key distribution // Physical Review A. 2013. V. 87. Article 062313. DOI: 10.1103/PhysRevA.87.062313.
Sun S.-H., Jiang M.-S., Liang L.-M. Passive Faraday-mirror attack in a practical two-way quantum-key-distribution system // Physical Review A. 2011. V. 83. Article 062331. DOI: 10.1103/PhysRevA.83.062331
Li H.-W. et al. Attacking a practical quantum-key-distribution system with wavelength-dependent beam-splitter and multiwavelength sources // Physical Review A. 2011. V. 84. Article 062308. DOI: 10.1103/PhysRevA.84.062308.
Weier H. et al. Heralded quantum key distribution // Optics Express. 2011. V. 19. P. 23589-23600. DOI: 10.1364/OE.19.023589.
Gerhardt I., Liu Q., Lamas-Linares A., Skaar J., Kurtsiefer C., Makarov V. Full-field implementation of a quantum key distribution attack // Nature Communications. 2011. V. 2. Article 349. DOI: 10.1038/ncomms1355. DOI: 10.1364/OE.24.000166.
Meda A. et al. Optical emission from avalanche photodiodes as a potential side channel in quantum key distribution systems // Optics Express. 2016. V. 24. P. 166-175.
Pinheiro P. V. P. et al. Eavesdropping via backflash light in single-photon detectors // Optics Express. 2018. V. 26. P. 21020-21032. DOI: 10.1364/OE.26.021020.
Fan-Yuan G.-J., Wang C., Wang S., Yin Z.-Q., Liu H., Chen W., He D.-Y., Han Z.-F., Guo G.-C. Afterpulse analysis for quantum key distribution // Phys. Rev. 2018. V. 10. Article 064032. DOI: 10.1103/PhysRevApplied.10.064032.
Scarani V., Gisin N., Ribordy G., Zbinden H. Quantum cryptography protocols robust against photon number splitting attacks // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 92. Article 057901. DOI: 10.1103/PhysRevLett.92.057901.
Hwang W.-Y. Quantum key distribution with high loss: toward global secure communication // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. Article 057901. DOI: 10.1103/PhysRevLett.91.057901.
Lo H.-K., Ma X., Chen K. Decoy State Quantum Key Distribution // Phys. Rev. Lett. 2005. V. 94. Article 230504. DOI: 10.1103/PhysRevLett.94.230504.
Shostack A. Threat Modeling: Designing for Security. - Wiley, 2014.
- Купить
- 500.00 руб
