Information Security of the Digital State in the Quantum Era

The article provides an overview of the digital technology quantum communication and its place among end-to-end digital technologies. Also the problem of quantum threat to the information security of the Russian Federation is considered. The cryptography used today is based on discrete logarithms or factorization, which will lose their cryptographic strength after the implementation of a quantum computer. All countries have started to analyze and develop new information security technologies which are capable to ensure its confidentiality in the quantum era.
The article analyzes the experience of building a new information security system in several countries (Great Britain, the European Union, the USA, China). The analysis made it possible to evaluate Russian actions in this area, as well as to identify shortcomings in the regulatory framework governing quantum cryptography, which include quantum key distribution, quantum random number generator, post-quantum cryptography.
The author substantiates the need for the introduction of an experimental legal regime and the creation of the «cryptographic agility». The implementation of these proposals will help to prepare a regulatory framework for data migration to an environment protected by cryptographic ciphers resistant to quantum computing. The quantum communication is a new way to protect information in a digital state, where data plays a key role, and their confidentiality and integrity become the key to national security.

1. Корольков А. В. О некоторых прикладных аспектах квантовой криптографии в контексте развития квантовых вычислений и появления квантовых компьютеров // Вопросы кибербезопасности. — 2015. — № 1 (9). — С. 6—13.

2. Минбалеев А. В. Регулирование использования искусственного интеллекта в России // Информационное право. — 2020. — № 1. — С. 36—39.

3. Минбалеев А. В. Система информации: теоретико-правовой анализ: автореф. дис. ... канд. юрид. наук. — Челябинск, 2006. — 33 с.

4. Минбалеев А. В., Сафронов Е. Г. Правовая природа блокчейн // Вестник Южно-Уральского государственного университета. — Серия: Право. — 2018. — Т. 18. — № 2. — С. 94—97.

5. Полякова Т. А. О современных тенденциях развития правового регулирования в области обеспечения информационной безопасности при построении информационного общества в России // Вестник Российского университета дружбы народов. — Серия: Информатизация образования. — 2008. — № 1. — С. 12—19.

6. Полякова Т. А., Минбалеев А. В., Бойченко И. С. Проблемы правового обеспечения информационной безопасности в процессе использования цифровых технологий в глобальной цифровой среде // Вестник Академии права и управления. — 2018. — № 3 (52). — С. 32—36.

7. Полякова Т. А., Минбалеев А. В., Кроткова Н. В. Развитие науки информационного права и правового обеспечения информационной безопасности: формирование научной школы информационного права (прошлое и будущее) // Государство и право. — 2021. — № 12. — С. 97—108.

8. Цифровое право: учебник / под общ. ред. В. В. Блажеева, М. А. Егоровой. — М.: Проспект, 2020. — 640 с.

9. An integrated space-to-ground quantum communication network over 4,600 kilometres / Y. A. Chen, Q. Zhang, T. Y. Chen [et al.] // Nature. — 2021. — № 589. — Р. 214—219.

10. Mosca M. Cybersecurity in an Era with Quantum Computers: Will We Be Ready? // IEEE Security & Privacy. — 2018. — Vol. 16. — № 5. — P. 38—41. — Doi: 10.1109/MSP.2018.3761723.

11. Strong Quantum Computational Advantage Using a Superconducting Quantum Processor / Yulin Wu [et al.] // Physical Review Letters / American Physical Society. — 2021. — № 127. — https://physics.aps.org/featured-article-pdf/10.1103/physrevlett.127.180501 (дата обращения: 04.03.2021).

12. Quantum supremacy using a programmable superconducting processor. F. Arute, K. Arya, R. Babbush [et al.] // Nature. — 2019. — 574. — 505—510. — URL: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5 (дата обращения: 04.03.2021).