ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ КВАНТОВИХ ОБЧИСЛЕНЬ НА СТЕГАНОГРАФІЮ
DOI:
https://doi.org/10.32782/IT/2025-1-3Ключові слова:
квантові обчислення, квантові технології, стеганографія, стеганографічні методи, криптографічні алгоритми, інформаційна безпека, захист електронної комерції.Анотація
З появою квантових обчислювальних технологій, що мають потенціал обчислювати з набагато більшою швидкістю, ніж класичні комп’ютери класична стеганографія стикається з новими загрозами, які ускладнюють приховування інформації. Водночас це стимулює розвиток нових підходів, таких як постквантова стеганографія, яка враховує потенціал квантових обчислень. Але, виявляється, що квантові обчислення мають потенціал радикально змінити багато аспектів криптографії, а стеганографія, яка використовується для приховування інформації, також може зазнати впливу. Мета роботи. Аналіз особливостей впливу найвідомішої реалізації квантової криптографії, як квантовий розподіл ключів (Quantum Key Distribution для розробки рекомендацій щодо підвищення ефективності стеганографічних методів. Методологія дослідження. Для дослідження впливу квантових обчислень на стеганографію розглянуто застосування різноманітних методів, залежно від конкретних цілей дослідження та доступних ресурсів, а саме: математичне моделювання стеганографічних алгоритмів, аналіз вразливостей перед квантовими алгоритмами, розробка квантових атак на стеганографічні методи та інші. Наукова новизна. Авторами у цієї проблематиці були визначені основні криптографічні системи, що забезпечують захист інформації в умовах квантових загроз, у тому числі особливості квантової криптографії. Також наведені основні особливості квантових обчислень, такі як суперпозиція, заплутаність та зв’язаність. Як результати дослідження можуть бути такі. Нарешті, необхідно зазначити, що загрози, які виникають у результаті розвитку квантових технологій, вимагають термінової адаптації та впровадження нових стандартів у сфері інформаційної безпеки. Інтеграція QKD і стеганографії є багатообіцяючим напрямком, що може знайти застосування в захищених комунікаціях, зокрема в дипломатії, оборонній сфері та приватних зв’язках. Висновки. Квантова механіка пропонує високий рівень випадковості, який може бути використаний для підвищення надійності приховування інформації за рахунок переваг квантового випадкового шуму. Це дозволяє створювати більш стійкі до виявлення стеганографічні системи. Потенційні напрямами подальших досліджень можуть бути: вивчення інтеграції квантових методів з класичною стеганографією; аналіз безпеки стеганографічних методів у постквантовий період; розробка квантових протоколів стеганографії; оцінка впливу квантового шуму на приховування та виявлення інформації для захисту систем електронної комерції.
Посилання
Nielsen M. A., Chuang I. L. Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press. 2010. 256 p.
Shor P. W. Scheme for reducing decoherence in quantum computer memory. Physical Review A, 1995. 52(4), R2493-R2496. 320 p.
Steane A. M. Error Correcting Codes in Quantum Theory. Physical Review Letters, 1996. 77(5), P. 793–797.
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. 498 p.
Gottesman D. An Introduction to Quantum Error Correction and Fault-Tolerant Quantum Computation. arXiv preprint quant-ph/0904.2557. 2009. 420p.
Raussendorf R., Harrington J. Fault-tolerant quantum computation with high threshold in two dimensions. Physical Review Letters, 2007. 98 (19), 190504, 2007.
Preskill J. Quantum Computing in the NISQ era and beyond. Quantum, 2018. № 2, P. 79–87.
Qiskit Textbook. IBM Quantum Team, 2023. URL: https://www.ibm.com/quantum/qiskit
Broadbent A., Fitzsimons J., Kashefi E. Universal blind quantum computation. Proceedings of the 50th Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science, 2019. № 3, 400 p.
Ekert A. K. Quantum cryptography based on Bell’s theorem. Physical Review Letters, 1991. 67(6), 661–663.
DiVincenzo D. P. The Physical Implementation of Quantum Computation. Fortschritte der Physik, 2020. 48(9–11), P. 771–783.
Новиков Д., Полторак В. Технології постквантової криптографії. Адаптивні автоматичні системи контролю. 2023. №. 1(42). C.171–183.
Бойко Н, Левицький Б. Алгоритми тренування та оцінки моделей машинного навчання для структурованого набору даних. Information Technology: Computer Science, Software Engineering and Cyber Security.2023, № 3, С. 3–12.
