پیشگامی ارتباطات کوانتومی در تقویت امنیت سایبری کشور

به گزارش روابط عمومی، دکتر آرش کوثری عضو هیات علمی و استادیار گروه فناوری‌های مخابراتی و فضایی سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران در گفتگوی تخصصی با اشاره به اهمیت امنیت اطلاعات و شبکه به نقش ارتباطات کوانتومی در ارتقای امنیت سایبری کشور و مقابله با تهدیدات پیشرفته، با تمرکز بر حفاظت از زیرساخت‌های حساس و امنیت داده‌های کلیدی در بخش‌های نظامی و مالی پرداخت.

شرح این مصاحبه با موضوع پیشگامی ارتباطات کوانتومی در تقویت امنیت سایبری کشور به شرح ذیل می باشد:

لطفاً خودتان را معرفی کنید و بفرمایید که حوزه تخصص شما چیست؟
با سلام، دکتر آرش کوثری هستم عضو هیئت علمی گروه فناوری اطلاعات و سامانه‌های هوشمند در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی و دارای دکترای مهندسی کامپیوتر گرایش امنیت اطلاعات و شبکه بوده و در کنار پژوهش مشغول به تدریس در دانشگاه صنعتی شریف نیز می باشم.
در حوزه های مختلف امنیت اطلاعات و امنیت سایبری ،تست نفوذ،هوش مصنوعی،ارتباطات امن و رمز نگاری کوانتومی در فیبر نوری ،فضای آزاد و ماهواره ها تحقیقات و پروژه های متعددی انجام داده‌ام .

چگونه ارتباطات کوانتومی می‌تواند به عنوان ابزاری نوین در امنیت سایبری عمل کند و چه تحولات آینده‌ای را در این حوزه انتظار دارید؟
ارتباطات کوانتومی با استفاده از اصول اساسی مکانیک کوانتومی، امکان انتقال ایمن داده‌ها را فراهم می‌کند. این فناوری به لطف ویژگی‌های منحصربه‌فردی مانند برهم‌نهی و درهم‌تنیدگی کوانتومی، توانایی جلوگیری از شنود و تشخیص سریع حملات سایبری را دارد. در رمزنگاری کوانتومی، به‌ویژه در توزیع کلید کوانتومی (QKD)، اگر فرد مهاجم بخواهد کلید رمزنگاری را شنود کند، تغییراتی در حالت کوانتومی کلید ایجاد می‌شود که به‌راحتی قابل شناسایی است. این مکانیزم امکان ایجاد ارتباطات امن و غیرقابل نفوذ را فراهم می‌کند، که در رمزنگاری‌های کلاسیک معمولاً امکان‌پذیر نیست.
یکی از تحولات کلیدی که در این حوزه انتظار می‌رود، گسترش استفاده از توزیع کلید کوانتومی در ارتباطات حساس و حیاتی، به‌ویژه در بانک‌ها، مؤسسات مالی، و ارتباطات نظامی است. این فناوری با بهره‌گیری از فیبرهای نوری یا ماهواره‌های کوانتومی، امکان برقراری ارتباطات امن را در سطح ملی و بین‌المللی فراهم می‌کند. پیشرفت در زمینه زیرساخت‌های کوانتومی، مانند ایجاد شبکه‌های کوانتومی با پوشش گسترده، به توسعه شبکه‌های ایمن‌تر کمک خواهد کرد.
آینده ارتباطات کوانتومی به سمت تحقق اینترنت کوانتومی جهانی حرکت می‌کند؛ اینترنتی که در آن تمامی دستگاه‌ها می‌توانند به ‌صورت ایمن و با استفاده از کلیدهای کوانتومی به تبادل داده بپردازند. این تحول می‌تواند تمام سیستم‌ها و کاربران را در برابر رایانه‌های کوانتومی مقاوم کند، چرا که رمزنگاری کوانتومی با رایانه‌های فعلی و حتی رایانه‌های کوانتومی نسل آینده قابل شکست نیست.
با این حال، توسعه و استاندارد سازی این فناوری همچنان نیازمند همکاری‌های گسترده بین‌المللی، پژوهش‌های علمی و زیرساخت‌های پیچیده است. به‌عنوان مثال، هماهنگی و سازگاری بین سیستم‌های مختلف کوانتومی در سطح جهانی و ایجاد پروتکل‌های استاندارد برای انتقال داده‌های کوانتومی، از جمله چالش‌های پیش‌رو در این حوزه است.

با توجه به ورود هوش مصنوعی به امنیت سایبری، چه فرصت‌ها و چالش‌هایی در این حوزه پیش رو دارید؟
هوش مصنوعی ابزار قدرتمندی است که به ما امکان می‌دهد تا تهدیدات را پیش‌بینی و الگوهای حمله را سریع‌ تر شناسایی کنیم. در امنیت سایبری، هوش مصنوعی می‌تواند برای تحلیل و پردازش حجم زیادی از داده‌ها به ‌کار رود و به ‌این‌ترتیب، تلاش‌های حمله‌ای که ممکن است از دید انسان‌ها پنهان بماند، کشف شوند. بااین‌حال، چالش‌هایی نیز در این زمینه وجود دارد، از جمله امکان استفاده‌ی مهاجمان از همین فناوری برای طراحی حملات پیشرفته‌ تر. همچنین، ایجاد مدل‌های هوش مصنوعی که قادر به فهم و تفسیر صحیح تهدیدات باشند، به دانش و منابع بسیاری نیاز دارد و خطاهای احتمالی نیز ممکن است باعث بروز آسیب‌هایی شوند.

چالش‌های کلیدی که در حوزه ارتباطات کوانتومی با آن‌ها مواجه هستید، چیست؟
ارتباطات کوانتومی نیازمند زیرساخت‌های پیچیده و پرهزینه است که توسعه و پیاده‌سازی آن‌ها در سطح جهانی، به زمان و منابع مالی قابل ‌توجهی نیاز دارد. همچنین، اثرات محیطی نظیر نویز در فیبرهای نوری یا محدودیت‌های آب‌وهوایی بر انتقال کوانتومی تأثیرگذار است و مانع از انتقال ایمن اطلاعات می‌شود. علاوه بر این، مسائلی همچون استانداردسازی و ایجاد سازگاری بین سیستم‌های مختلف کوانتومی چالش‌های دیگری است که محققان و مهندسان باید به آن‌ها پاسخ دهند.

پیشرفت در حوزه ارتباطات امن کوانتومی چه مزایا و دستاوردهایی برای کشور ما می تواند به ارمغان بیاورد؟
پیشرفت در حوزه ارتباطات امن کوانتومی می‌تواند مزایا و دستاوردهای استراتژیکی را برای کشورمان به ارمغان بیاورد که از اهمیت بسیار بالایی در زمینه‌های مختلف برخوردار است. در ادامه به برخی از این مزایا و دستاوردها می‌پردازم:
۱. تقویت امنیت ملی و اطلاعاتی:  یکی از مهم‌ترین مزایای ارتباطات کوانتومی، ایجاد زیرساختی برای امنیت ملی است. با استفاده از فناوری‌های کوانتومی مانند توزیع کلید کوانتومی (QKD)، می‌توان ارتباطات حساسی همچون ارتباطات دولتی و نظامی را در برابر شنود و حملات سایبری پیچیده مقاوم ساخت. این فناوری به‌ویژه در مقابله با تهدیدات رایانه‌های کوانتومی آینده که قادر به شکستن رمزنگاری‌های کلاسیک خواهند بود، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
۲. حفاظت از داده‌های حساس سازمان‌ها و صنایع مهم:  کشور ما دارای صنایع مهمی از جمله نفت، گاز، پتروشیمی و ارتباطات است که امنیت داده‌های این حوزه‌ها بسیار حیاتی است. ارتباطات کوانتومی می‌تواند امکان انتقال ایمن اطلاعات صنعتی و حساس را فراهم کند و مانع از دسترسی غیرمجاز به داده‌ها شود. این سطح از امنیت، بستر مناسبی برای توسعه پایدار و محافظت از اطلاعات حیاتی صنعتی به‌وجود می‌آورد.
۳. افزایش توانمندی علمی و توسعه فناوری‌های پیشرفته:  ورود به حوزه ارتباطات کوانتومی نیازمند پیشرفت‌های علمی و تحقیقاتی در زمینه‌های فیزیک کوانتومی، فناوری اطلاعات و رمزنگاری است. تمرکز بر این فناوری، می‌تواند به توسعه پایگاه‌های علمی داخلی و تربیت نیروهای متخصص در این حوزه منجر شود. همچنین، این پیشرفت می‌تواند موجب تعامل و همکاری علمی با دانشگاه‌ها و مراکز پژوهشی بین‌المللی گردد که به رشد جایگاه علمی کشور کمک می‌کند.
۴. امنیت در زیرساخت‌های بانکی و مالی:  با گسترش استفاده از فناوری‌های کوانتومی، می‌توان در حوزه‌های مالی و بانکی نیز امنیت اطلاعات را افزایش داد. بانک‌ها و مؤسسات مالی می‌توانند با بهره‌گیری از ارتباطات کوانتومی، تراکنش‌های مالی و تبادل داده‌های حساس خود را ایمن کنند. این فناوری امکان توسعه شبکه‌های مالی داخلی و ایجاد اعتماد بیشتر در سیستم بانکی کشور را فراهم می‌سازد.
۵. ارتقای جایگاه بین‌المللی و ورود به بازارهای فناوری کوانتومی:  توسعه فناوری کوانتومی می‌تواند کشور را در زمره کشورهای پیشرفته در این حوزه قرار دهد و موجب ارتقای جایگاه بین‌المللی کشور در عرصه علم و فناوری شود. همچنین، می‌تواند امکان صادرات فناوری‌ها و راهکارهای امنیتی بومی را به سایر کشورها فراهم کند و کشورمان را به یکی از بازیگران اصلی در بازار فناوری‌های کوانتومی و امنیت سایبری تبدیل نماید.
۶. مقاوم ‌سازی زیرساخت‌های ارتباطی در برابر تهدیدات آینده:  در آینده، با ظهور رایانه‌های کوانتومی که قادر به شکستن رمزنگاری‌های فعلی خواهند بود، بسیاری از زیرساخت‌های امنیتی در برابر حملات آسیب‌پذیر خواهند شد. استفاده از ارتباطات کوانتومی این امکان را می‌دهد که زیرساخت‌های ارتباطی و داده‌ای کشور در برابر این تهدیدات مقاوم شوند و کشور را در برابر حملات پیچیده سایبری محافظت کنند.
۷. ایجاد بستر امن برای تحقیقات و توسعه در حوزه‌های نوظهور:  ارتباطات امن کوانتومی امکان ایجاد بسترهای امن برای تحقیقات و توسعه در حوزه‌های پیشرفته مانند هوش مصنوعی، بیگ دیتا و اینترنت اشیا را فراهم می‌کند. امنیت این بسترها موجب خواهد شد که پژوهشگران و شرکت‌ها بتوانند با اطمینان بیشتری به توسعه این فناوری‌های نوین بپردازند و از دسترسی غیرمجاز و سرقت اطلاعات محافظت شوند.
در نهایت، پیشرفت در حوزه ارتباطات کوانتومی، کشور ما را قادر می‌سازد تا با استفاده از فناوری‌های بومی و توسعه‌یافته، امنیت و استقلال بیشتری در برابر تهدیدات خارجی داشته باشد و بتواند به عنوان یکی از پیشگامان این فناوری در سطح منطقه و حتی جهان ظاهر شود.