Профессор НИЯУ МИФИ об актуальных исследованиях в области криптографии

Информационные технологии стоят на пороге новой революции. Сейчас одно из самых популярных и интересных направлений в сфере информатики – это информационная безопасность и, в частности, криптография. В этом направлении работает профессор Института интеллектуальных кибернетических систем НИЯУ МИФИ, д.т.н. С.В. Запечников. Когда Сергей Владимирович учился на 4 курсе в МИФИ, появился новый факультет информационной безопасности, и он поступил туда в аспирантуру. «Меня заинтересовала криптография, и, как оказалось, я не ошибся в своём выборе. До сих пор интерес к криптографии не ослабевает. Считаю, что за этой наукой – будущее», – подчеркивает профессор.

Сергей Владимирович рассказал о задачах, над которыми работает он и его научная группа, об областях применения криптографии и что от неё ждать в будущем.

– Какое место занимает криптография в современных информационно-вычислительных системах?

– Криптография является основой всех защищенных взаимодействий между людьми, которые осуществляются дистанционно. Каждый из нас использует её в повседневной жизни, по многу раз в день, даже если мы не отдаем себе отчет в этом. Защищенные соединения при просмотре веб-страниц через браузер, защищенная пересылка электронной почты, обмен сообщениями и файлами через браузеры, оплата покупок банковскими картами, хранение файлов в «облаке» – всё это было бы невозможно без криптографии.

В криптографии очень важную роль играет стандартизация. Сконструировать стойкий криптографический алгоритм, очень и очень трудно. Поэтому алгоритмы, которые проходят широкое обсуждение среди учёных и выдерживают все необходимые проверки на качество, публикуют в качестве международных и национальных стандартов. Известно много случаев, когда разработчики информационно-вычислительных систем пытались реализовать свои собственные алгоритмы защиты информации, и почти всегда эти попытки приводят к печальному результату: если не сразу, то по прошествии какого-то времени эти алгоритмы обязательно «вскрывают» хакеры. Поэтому лучше всё-таки не рисковать и использовать проверенные, стандартизованные алгоритмы. 

– Какие научные направления вы ведете со студентами?

– В современной криптографии много интересных задач. Сейчас наши усилия сосредоточены на исследовании двух задач.

Первая из них – это вероятностные доказательства, про которые я уже рассказывал. Эта задача важна потому, что она позволит реализовать такие процедуры обмена данными, при которых передача конфиденциальной информации по каналам связи или размещение её в базах данных во многих случаях вообще будет не нужна – достаточно будет переслать друг другу доказательство того, что у одного из участников диалога в самом деле такая информация есть, и он выполнил необходимые процедуры обработки этой информации. Так, например, сейчас применение блокчейн-технологий в бизнесе во многом сдерживает тот факт, что вся информация, размещаемая в распределенном реестре, становится публичной. А это не всегда желательно. Например, мало кто хочет, чтобы весь мир знал все подробности финансовых операций компании или сведения о ценах, по которым компания закупает товары у поставщиков. Однако сейчас самой главной проблемой остается низкая производительность протоколов вероятностных доказательств. Если удастся её существенно увеличить за счет применения нового математического аппарата или каких-то других приемов, это будет серьезным прорывом в области обеспечения информационной безопасности блокчейн-технологий.

Вторая задача – это исследования в области обеспечения безопасности мессенджеров. Мессенджеры – совершенно новый тип приложений. В них участники диалога могут не быть одновременно онлайн. Кроме того, чаты существуют очень долгое время, месяцы и годы, поэтому велика вероятность того, что кто-то из участников диалога за это время потеряет свой смартфон вместе с хранящейся на нем перепиской. И в этих условиях мессенджер должен обеспечивать максимальную безопасность для всех участников. Эта задача только с виду кажется простой, а на самом деле решить её очень непросто. И если для двусторонних чатов соответствующие протоколы уже встроены в современные мессенджеры, такие как WhatsApp и Facebook Messenger, то для многосторонних чатов эта задача почти не решена. Наше исследование позволит создать такие защищенные средства персональных коммуникаций.

– Как вы думаете, почему молодежь отдает предпочтение для поступления направлению «информационная безопасность»?

– Я думаю, молодых людей привлекает наукоемкость этого направления, большие возможности для саморазвития, интеллектуального соревнования с лучшими умами. Криптография – это абсолютно открытая наука, которая изучает, как применить математические методы для решения различных прикладных задач. Да, эти методы подчас непросты для изучения и понимания, но нет ничего приятнее, чем решить сложную творческую задачу, доказать теорему, которая станет ещё одним «кирпичиком» в здании науки. Я думаю, этим и объясняются предпочтения.

– В чем заключается суть вашей научной работы?

– Отвечу просто: суть любой научной работы – в постоянном движении вперёд, в стремлении к прогрессу. Наукой нельзя заниматься от случая к случаю, наука – это дело всей жизни. И, кроме науки, ещё обязательно нужно успевать заниматься самообразованием, ликвидировать пробелы в своих знаниях и популяризировать науку для других людей. Так, например, у меня появился проект сайта cryptowiki.net – своеобразной энциклопедии теоретической и прикладной криптографии, которая развивается уже пятый год, мы со студентами постоянно пополняем его новыми статьями, актуализируем уже имеющиеся разделы.

Ссылка на оригинал статьи