آیا تا به حال مجبور شده اید که داده های پرداخت حساس را در وب سایت یک فروشنده ناشناس وارد کنید؟ آیا مایلید اطلاعات کارت اعتباری یا رمزهای عبور خود را به دستان غیرقابل اعتماد بسپارید؟ دانشمندان دانشگاه وین اکنون یک سیستم امن بدون قید و شرط برای خرید در چنین مکان‌هایی طراحی کرده‌اند که تکنیک‌های رمزنگاری مدرن را با ویژگی‌های اساسی نور کوانتومی ترکیب می‌کند. نمایش چنین "پرداخت های دیجیتالی کوانتومی" در یک محیط واقعی به تازگی در Nature Communications منتشر شده است.
پرداخت های دیجیتال در بسیاری از جنبه های زندگی روزمره ما جایگزین اسکناس های فیزیکی شده است. مشابه اسکناس‌ها، استفاده از آنها باید آسان، منحصربه‌فرد، مقاوم در برابر دستکاری و غیرقابل ردیابی باشد، اما علاوه بر این، در برابر مهاجمان دیجیتال و نقض داده‌ها مقاومت کند. در اکوسیستم پرداخت امروزی، داده‌های حساس مشتریان با دنباله‌ای از اعداد تصادفی جایگزین می‌شوند و منحصربه‌فرد بودن هر تراکنش با روش یا کد رمزنگاری کلاسیک ایمن می‌شود. با این حال، هکر ها و بازرگانان با منابع محاسباتی قدرتمند می‌توانند این کدها را شکسته و داده‌های خصوصی مشتریان را بازیابی کنند و به عنوان مثال، پرداخت‌هایی را به نام آنها انجام دهند.
یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور فیلیپ والتر از دانشگاه وین نشان داده است که چگونه خواص کوانتومی ذرات نور یا فوتون ها می تواند امنیت بی قید و شرط را برای پرداخت های دیجیتال تضمین کند. در یک آزمایش، محققان نشان داده‌اند که هر تراکنش نمی‌تواند توسط طرف‌های مخرب تکرار شود و داده‌های حساس کاربر خصوصی می‌مانند.
برای فعال کردن پرداخت های دیجیتال ایمن مطلق، دانشمندان تکنیک های رمزنگاری کلاسیک را با یک پروتکل کوانتومی که از تک فوتون ها بهره برداری می کرد، جایگزین کردند. در طول یک تراکنش پرداخت دیجیتال کلاسیک، مشتری یک کد کلاسیک را با ارائه دهنده پرداخت خود (به عنوان مثال یک بانک یا شرکت کارت اعتباری) به اشتراک می گذارد. سپس این رمزنگاری بین مشتری، تاجر و ارائه‌دهنده پرداخت منتقل می‌شود. در پروتکل کوانتومی نشان‌داده‌شده، این رمزنگاری با ارسال فوتون‌های منفرد آماده‌شده به مشتری توسط ارائه‌دهنده پرداخت ایجاد می‌شود.
برای روش پرداخت، مشتری این فوتون ها را اندازه گیری می کند که به موجب آن تنظیمات اندازه گیری به پارامترهای تراکنش بستگی دارد. از آنجایی که حالت های کوانتومی نور قابل کپی نیستند، تراکنش فقط یک بار می تواند اجرا شود. محققان با موفقیت پرداخت‌های دیجیتالی کوانتومی را روی یک پیوند فیبر نوری شهری به طول 641 متر اجرا کردند و دو ساختمان دانشگاه را در مرکز شهر وین به هم متصل کردند. پرداخت های دیجیتال در حال حاضر در عرض چند ثانیه انجام می شود. اما در حال حاضر، پروتکل آنها برای تکمیل یک تراکنش، چند دقیقه ارتباط کوانتومی طول می کشد. پرداخت‌های دیجیتال کوانتومی در آینده بسیار نزدیک به عملکرد عملی می‌رسند.
لینک مقاله:
https://www.nature.com/articles/s41467-023-39519-w
