Квантовые компьютеры, которые уже в ближайшие годы смогут взламывать современные системы шифрования, создают новую угрозу для цифровой экономики, требуя разработки принципиально иных алгоритмов защиты. Доцент МИФИ Алексей Петренко опубликовал две монографии, посвящённые постквантовой безопасности и построению криптостойких алгоритмов на основе конечных некоммутативных ассоциативных алгебр. Его метод использует две скрытые группы для генерации одноразовых экспонент, что значительно повышает стойкость электронных подписей. «Существующие схемы демонстрируют компромисс между уровнем стойкости и накладными расходами. Перспективным направлением становятся алгоритмы с двумя независимыми скрытыми группами», — отмечает автор.
Как сообщает пресс-служба МИФИ, в России вышла монография Алексея Петренко «Построение постквантовых алгебраических алгоритмов ЭЦП с двумя скрытыми группами», а в сентябре 2026 года в международном издательстве River Publishers публикуется его работа «Quantum Security: Building Quantum-resilient Digital Platforms for the Future». Обе книги посвящены проблеме обеспечения квантовой устойчивости цифровых экосистем.
В чём заключается новая угроза для информационной безопасности?
Современные криптографические алгоритмы, используемые для защиты данных и электронной подписи, основаны на вычислительной сложности определённых математических задач. Квантовые компьютеры, мощность которых растёт, способны решать эти задачи за часы или минуты вместо тысяч лет. Как поясняет автор, стандартизированные семейства постквантовых подписей — решёточные, хэш-ориентированные, MQ-схемы — демонстрируют компромисс между стойкостью и размером ключей, что ограничивает их применение в высоконагруженных системах. Некоторые схемы с одной скрытой группой уже признаны уязвимыми.
Что предлагает учёный для защиты от квантовых атак?
Алексей Петренко предложил и обосновал метод построения постквантовых алгоритмов на базе конечных некоммутативных ассоциативных алгебр. Ключевое отличие — использование двух скрытых коммутативных групп для генерации одноразовых экспонент. По мнению автора, это усложняет криптографическую конструкцию и повышает стойкость. Впервые предложена алгоритмическая реализация рандомизации подписи и механизм защиты от подделки с использованием одного проверочного уравнения. Монография содержит обоснование метода, оценку сложности, практические рекомендации и примеры внедрения для блокчейн-систем.
Какие направления развития постквантовой безопасности выделены?
В международной монографии рассмотрены три возможных пути. Первый — переход на постквантовые криптографические примитивы на основе сложных математических структур: решёток, многочленов от многих переменных, некоммутативных алгебр и других. Второй — использование квантово-устойчивых компонентов: систем квантового распределения ключей (QKD) и квантовых генераторов случайных чисел. Третий — создание принципиально новых моделей цифровых платформ на физических принципах квантовой механики. Как подчёркивает автор, все три направления рассматриваются с разной степенью подробности.
Каковы практические перспективы разработок?
Результаты исследований, по словам автора, позволяют обеспечить плавный переход цифровой экономики к состоянию, устойчивому к атакам с применением квантовых компьютеров и высокопроизводительных ЭВМ. В МИФИ отмечают, что университет накопил весомый задел в области квантовых вычислений, квантового программирования и постквантовой криптографии. Это позволяет рассчитывать на его роль как научно-образовательного центра, способного объединить усилия разработчиков, производителей средств защиты и регуляторов для формирования национальной постквантовой экосистемы.
Коротко: главное о монографиях учёного МИФИ
-
О чём книги? О постквантовой безопасности и защите цифровых платформ от атак с использованием квантовых компьютеров.
-
Что предложил автор? Новый метод построения алгоритмов электронной подписи на основе двух скрытых групп в некоммутативных алгебрах.
-
В чём отличие от существующих подходов? Повышенная стойкость при сохранении приемлемого размера подписей и ключей.
-
Какие направления развития выделены? Переход на новые криптопримитивы, использование квантово-устойчивых компонентов, создание квантово-механических моделей систем.
-
Где опубликованы работы? Одна монография вышла в России, вторая — в международном издательстве River Publishers.
Резюме
-
Доцент МИФИ Алексей Петренко опубликовал две монографии по постквантовой безопасности.
-
Предложен метод построения криптостойких алгоритмов на основе двух скрытых групп в некоммутативных алгебрах.
-
Рассмотрены три направления обеспечения квантовой устойчивости цифровых платформ.
-
Разработки позволяют защитить критическую информационную инфраструктуру от будущих квантовых угроз.
-
МИФИ наращивает компетенции в области постквантовой криптографии и может стать лидером в этой сфере.
Материал подготовлен изданием «Техносуверен» (technosuveren.ru).
Дата публикации: 2 сентября 2026 года.
