Представители МИФИ победили на международной олимпиаде по криптографии

В 2021 году олимпиада Non-Stop University Crypto была посвящена 100‑летию криптографической службы России. Аспирантка МИФИ Ирина Слонкина стала лучшей среди профессионалов, Кирилл Антонов, Дмитрий Захаров и Александр Еремин заняли первое место среди студентов. Они магистранты единственной в России программы «Теоретическая и практическая криптография».

От Месопотамии до блокчейна

Шифрование возникло вслед за письменностью — ​известно, что его использовали древние цивилизации Месопотамии, Индии, Египта. Военные, политики, дипломаты, ученые, мастера скрывали от посторонних свои записи, изобретая причудливые ключи и даже устройства. Многие века послания засекречивались вручную разными способами, в начале XX века появились шифровальные машины. В Первую мировую вой­ну с широким внедрением радиосвязи криптография стала обязательным атрибутом разведки. Шифрование усложнялось и быстро выросло в отдельную науку.

«Основы современной американской криптографии заложили те же люди, которые занимались созданием атомной бомбы. Если говорить о нашей стране, то можно вспомнить Берию, который участвовал в атомном проекте и одновременно развивал криптографическую службу», — ​рассказывает Марина Пудовкина, руководитель магистратуры «Теоретическая и практическая криптография» в МИФИ.

Сейчас шифрование используют в банках, мессенджерах и мобильных приложениях, на сайтах с аутентификацией для хранения и обработки паролей, на основе криптографии создаются и распознаются штрих- и QR-коды и т. д. В последние годы резко вырос спрос на специалистов по защите информации, кадров стало не хватать, поэтому за выпускниками компании выстраиваются в очередь.

«Специалистов по криптографии охотно берут в банки, на государственные предприятия, в организации, которые разрабатывают криптографические системы, в военные организации. Проблем с трудоустройством не бывает. Причем речь не только о криптографии, а об информационной безопасности в целом — ​нас готовят и по общему профилю», — ​говорит Александр Еремин.

Задачи от легенд криптографии

Олимпиада NSUcrypto проводится с 2014 года, среди ее организаторов Криптографический центр в Новосибирске, Левенский католический университет (Бельгия), Новосибирский и Томский государственные университеты, Северо-­Западный центр математических исследований им. Софьи Ковалевской. Все задания — ​на английском. «Для изучения криптографии важно знать английский язык — ​вся современная литература, учебники, научные статьи написаны на английском. На нем же проходят международные олимпиады и конференции», — ​объясняет Дмитрий Захаров.

На олимпиаде три категории участников — ​школьники, студенты и профессионалы. Два независимых тура. На индивидуальном нужно решить теоретические задачи по математике и криптографии за 4,5 часа. Командный длится неделю. Задания уже не только теоретические, но и практические, основанные на реальных проблемах, многие из которых до сих пор не решены.

Задания составляет программный комитет, в него входят ученые из России, США, Индии, Франции, Бельгии и других европейских стран. «В комитете известные криптографы из разных стран: Барт Пренель из Бельгии, Степан Пичек из Нидерландов, Клод Карле из Франции и др. Задачи берутся из разных дисциплин: постквантовая криптография, блокчейн, применение различных дискретных функций, анализ шифров. В этом году участие в олимпиаде приняли 746 человек из 33 стран. Представлена практически вся Европа, присоединилась Австралия, Тайвань, Китай, Алжир, ЮАР и др.», — ​отмечает Марина Пудовкина.

Единственная в стране

В России программа магистратуры по криптографии есть только в МИФИ, она появилась в университете четыре года назад. В других вузах криптографию изучают в рамках направления подготовки «Информационная безопасность», но курсов мало — ​один-два. В МИФИ же студенты узнают обо всех аспектах современной криптографии, например симметричных криптосистемах, основах криптоанализа, моделях кибератак, постквантовой криптографии. Криптография базируется на математике — ​нужно знать основы высшей алгебры, дискретную математику, теорию вероятности и математическую статистику.

«Криптология подразделяется на криптографию и криптоанализ. Криптография занимается тем, что создает шифры, алгоритмы или системы шифрования, доказывает их стойкость. А криптоанализ строит атаки на эти шифры, изучает способы взлома. И то и другое важно, ведь, чтобы защищать, например, персональные данные, нужно иметь стойкий шифр. А чтобы убедиться в том, что он стойкий, нужно, чтобы большое количество ученых во всем мире занималось именно криптоанализом, то есть пыталось построить атаки на шифр. Я, кстати, занимаюсь как раз криптоанализом. Сами атаки не провожу, для этого нужен очень мощный вычислительный ресурс, но строю их алгоритмы», — ​рассказывает Кирилл Антонов.

МУЗЕЙ КРИПТОГРАФИИ

В 2021 году в Москве открылся первый в России Музей криптографии. Там представлена коллекция шифровальной техники, документов и средств передачи информации, есть много интерактивных инсталляций. Можно поразгадывать криптографические загадки, почитать о роли криптографии в исторических событиях, посмотреть на легендарную «Энигму» — ​главную шифровальную машину нацистской Германии, узнать о древнейших способах шифрования. Кстати, в здании музея в советские годы находилась Марфинская лаборатория, где ученые разрабатывали аппаратуру для шифрования телефонной связи. Сайт музея — ​cryptography-­museum.ru.