Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере разработали систему, которая может изменить подходы к обеспечению цифровой безопасности. Новая платформа, получившая название Colorado University Randomness Beacon (CURBy), позволяет генерировать по-настоящему случайные числа на основе квантовых принципов и делает их доступными для публичной проверки. Работа системы основана не на алгоритмах, а на физических явлениях (квантовой запутанности), что делает результаты непредсказуемыми по своей природе и абсолютно устойчивыми к манипуляциям. Это должно стать важным шагом в эпоху, когда безопасность коммуникаций, защита данных и доверие к цифровым системам зависят от надежности случайных чисел. На использовании случайных чисел базируется множество современных технологий, начиная от шифрования данных и заканчивая обеспечением честного проведения выборов, аудита и распределения ресурсов. Однако традиционные методы генерирования случайных значений, основанные на программных алгоритмах, могут оказаться предсказуемыми или подвергнуться скрытому воздействию со стороны злоумышленников.

Основным источником энтропии в системе CURBy являются измерения состояний запутанных фотонов – частиц света, связанных между собой квантовыми законами. Эти измерения позволяют получать данные, которые фундаментально непредсказуемы даже теоретически. Каждое измерение записывается в криптографическую цепочку хэшей с использованием специально разработанного протокола Twine и защитой от несанкционированного доступа. Любая попытка изменить прошлые выходные данные нарушит целостность цепочки, что приведет к немедленному выявлению факта вмешательства.

В настоящее время пропускная способность системы ограничена возможностями оборудования, и добавление новых независимых процессоров обещает существенно повысить ее надежность. Архитектура системы CURBy может найти применение в самых широких областях, выходящих за рамки непосредственного криптографического использования, и открывает путь к созданию новых форм инфраструктуры децентрализованного доверия, основанных не на сложных протоколах блокчейна или инфраструктуры открытых ключей (PKI), а на фундаментальных законах природы. Сегодня речь идет не о замене существующих систем, а об их укреплении, поскольку CURBy способна вывести доверенную инфраструктуру на новый уровень – физический, проверяемый и общедоступный.