Проект направлен на создание перспективной технологии мирового уровня для обеспечения устойчивости функционирования ведущих национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.) в условиях появления и развития новой квантовой угрозы. Существенно, что предлагаемая технология, в отличие от известных технологий, позволяет упреждать приведение упомянутых блокчейн к существенным или катастрофическим последствиям в условиях ранее неизвестных атак злоумышленников с применением квантового компьютера.

Объём мирового рынка блокчейн-технологий, по данным Fortune Business Insights, оценивается в 21,07 млрд долларов США, и ожидается, что совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 87,7% до 2030 года. Объём рынка блокчейн-технологий в России оценивается в 2,5 млрд рублей, с ростом до 30 млрд рублей к 2030 году.

В настоящее время применение сквозной технологии блокчейн является неотъемлемой частью цифровой трансформации государства и бизнеса. Блокчейн-решения используются для хранения информации, организации эффективного и быстрого электронного документооборота, существенно повышая скорость обмена данными, в частности транзакций. Технологии блокчейн востребованы в первую очередь в финансовом секторе (74% от общего количества сценариев применения технологий), энергетике (12%), сфере здравоохранения (4%), логистике (2%). Средняя стоимость пилота разработки и внедрения готовой цифровой платформы с блокчейн составляет от 50 млн рублей. На данный момент заказчики предпочитают закупать полный цикл разработки цифровой платформы «под ключ» у поставщиков блокчейн-решений. Средний срок исполнения таких контрактов составляет 9–12 месяцев. Стоимость поддержки составляет от 15% до 30% в год от стоимости решения. Наблюдается устойчивый интерес заказчиков к пилотным внедрениям цифровых систем с блокчейн стоимостью от 30 до 300 млн руб и возможностью кратного увеличения бюджета по результатам внедрения. К 2030 году ожидается массовое внедрение технологии блокчейн и другие секторы цифровой экономики. Спрос на блокчейн, по оценкам ИСИЭЗ НИУ ВШЭ, в России вырастет в 60 раз, достигнув 1 трлн рублей, https://issek.hse.ru/mirror/pubs/share/844587799.pdf

При этом следует констатировать, что ключевые блокчейн-экосистемы и платформы «Цифровой экономики» РФ уже не обладают достаточной устойчивостью для целевого функционирования в условиях новой квантовой угрозы безопасности. Сегодня уже существуют первые прототипы квантовых компьютеров (в России построено уже пять квантовых компьютера), их мощность постоянно увеличивается, ряд квантовых систем предоставляют облачный доступ. Появление релевантного квантового компьютера, способного взломать традиционные алгоритмы криптографии, ожидается в период 2026–2030 гг. Большинство технологически развитых стран мира (США, Китай, Россия, страны ЕС, Япония, Сингапур и др.) объявили квантовые технологии стратегическими и вкладывают существенные инвестиции со стороны государства (США — 20 млрд долларов, Китай — 10 млрд долларов, Европейский союз — 3 млрд евро и т.д.), а также со стороны корпораций (Google, Intel, IBM, Microsoft, Huawei и др.) и различных венчурных фондов.

Потребность во внедрении квантово-устойчивых блокчейн-экосистем и платформ подтверждается рядом аналитических исследований.

1. Размер рынка кибербезопасности оценивается в 203,78 млрд долларов США в 2024 году и, как ожидается, достигнет 350,23 млрд долларов США к 2029 году, среднегодовой рост составит 11,44% в течение прогнозируемого периода (2024–2029 гг.);
2. Объём российского рынка информационной безопасности достиг 252 млрд рублей, увеличившись на 35% в сравнении с предыдущим годом.. Об этом свидетельствуют данные Центра стратегических разработок (ЦСР), о которых стало известно в конце мая 2024 года;
3. Международный рынок квантовой и постквантовой криптографии составляет от 10 млрд долларов США с ростом 20 млрд долларов США к 2029 году;
4. Спрос на квантово-устойчивые решения в России, в том числе блокчейн-экосистемы и платформы, составляет не менее 10–15% от мирового, что обеспечит высокую рентабельность и загрузку производства упомянутых решений.

Проект реализуется при государственной поддержке в виде субсидии из бюджета федеральной территории «Сириус», выделенной в рамках реализации мероприятия 2.3 «Привлечение научных команд под руководством ведущих и молодых учёных для проведения исследований на базе научных и образовательных организаций федеральной территории «Сириус» государственной программы федеральной территории «Сириус» — «Научно-технологическое развитие федеральной территории «Сириус» .

Актуальность проекта

Актуальность проекта объясняется появлением новой квантовой угрозы, ростом требований безопасности к критической информационной инфраструктуре РФ, ростом структуры и поведения блокчейн-экосистем и платформ (Enterprise Ethereum Alliance (Эфириум 2.0), Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Bitfury Exonum, Blockchain Industrial Alliance, Exonum (Bitfury CIS), Nodes Plus (b41), Microsoft Azure Blockchain, Мастерчейн 2.0 и др.) и уже недостаточностью (неспособностью) известных технологий (моделей, методов и средств) обеспечения информационной безопасности и киберустойчивости для решения задач обнаружения, нейтрализации и упреждения упомянутой угрозы. Достижения IBM, а также ряда других высокотехнологичных производителей квантовых компьютеров убедительно свидетельствуют о реалистичности так называемой «квантовой угрозы». По этой причине в ряде технологических стран мира уже начали подготовку к противодействию будущим квантовым кибератакам. Например, администрация президента США Джо Байдена в 2022–2024 гг. выпустила ряд первых директив о подготовке государства и бизнеса к будущим квантовым кибератакам (https://www.quantum.gov /;
https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/05/04/fact-sheet-president-biden-a....

Актуальность проекта подтверждается:
— п. 21 и п. 24 Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации. В том числе, подпункту «д» п. 21 — «противодействие киберугрозам для общества, экономики и государства» и подпунктам «а»-«в» п. 24 «решить следующие основные задачи», http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202402280003?ysclid=lxq6bdwrp8608941970;
— п. 4 Направлений и п. 12 Перечня Указа Президента Российской Федерации от 18.06.2024 № 529. «Об утверждении приоритетных направлений научно-технологического развития и перечня важнейших наукоёмких технологий», http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202406180018?pageSize=100&index=1&yscli...;
— Поручение Президента РФ по развитию квантовых технологий и созданию университета в области квантовых технологий в целях реализации образовательных программ по изучению передовых разработок в указанной области (предполагающих участие школьников), https://digitalcryptography.ru/news/novosti-otrasli/vladimir-putin-dal-porucheniya-po-razvitiyu-kvan... др.

Научная и практическая значимость проекта

Несмотря на активные исследования в области квантовых технологий, широкое распространение блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ, с необходимым, но уже недостаточным уровнем безопасности и киберустойчивости, создание упомянутых квантово-устойчивых систем является долгосрочным вызовом.

На текущий момент времени всё ещё не существует единой научной, методологической и технической основы для создания квантово-устойчивых блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ, в том числе отсутствуют технологии противодействия новой квантовой угрозе кибербезопасности. Это фундаментальное направление, без которого невозможно говорить о долгосрочном развитии технологии блокчейн и их массовом внедрении в индустрию. Направление является особенно актуальным для нашей страны, так как без соответствующих собственных технологий невозможно обеспечить конкурентоспособность, технологическую независимость и суверенитет, безопасность решений на основе блокчейн в условиях новой квантовой угрозы кибербезопасности.

Предлагаемый проект нацелен на создание единой научной, методологической и технической основы для создания квантово-устойчивых блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ. Проект включает в себя создание соответствующей технологии (моделей, методов и средств), разработку принципиально новых программных инструментов для анализа устойчивости функционирования блокчейн, выявления и противодействия новой квантовой киберугрозе, разработку инструментов для параметрического синтеза квантово-устойчивых блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ.

Ожидаемые результаты

К ожидаемым результатам проекта относятся:

На первом этапе проекта (1.09.2024 – 31.12.2024)

1.1. Концепция обеспечения устойчивости функционирования национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.) в условиях новой квантовой угрозы безопасности;

1.2. Модель квантовых угроз безопасности для ведущих национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ на основе дополнения и развития известных методик оценки угроз безопасности ФСТЭК России и матрицы тактик и техник кибератак MITRE ATT&CK;

1.3. Модель функционирования национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ в условиях атак злоумышленников с применением квантового компьютера на основе динамических взаимосвязей Р. Калмана и теории катастроф Р. Тома и В. Арнольда;

1.4. Требования к архитектуре, инструментальным средствам обеспечения квантовой устойчивости национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.) в условиях новой квантовой угрозы безопасности.

На втором этапе проекта (1.01.2025 – 31.12.2025)

2.1. Методы и алгоритмы анализа устойчивости функционирования национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.) в условиях новой квантовой угрозы безопасности на основе модификации квантовых алгоритмов (Шора, Гровера и др.);

2.2. Методика решения задач анализа квантовой устойчивости национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise
(Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.);

2.3. Методы и алгоритмы параметрического синтеза квантово-устойчивых блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.) в условиях новой квантовой угрозы безопасности на основе теории многокритериальной оптимизации;

2.4. Методика решения задач синтеза технологий и программ обеспечения квантовой устойчивости национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.);

2.5. Комплекс логико-динамических моделей обеспечения квантовой устойчивости национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.);

2.6. Программная архитектура для решения задач анализа (оценки) устойчивости функционирования национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.) в условиях новой квантовой угрозы безопасности;

2.7. Прототип программного комплекса для решения задач анализа (оценки) устойчивости функционирования национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.) в условиях новой квантовой угрозы безопасности.

На третьем этапе проекта (1.09.2026 – 31.12.2026)

3.1. Содержание и особенности реализации основных этапов решения задач синтеза технологий и комплексного планирования обеспечения квантовой устойчивости национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.);

3.2. Состав и структура аналитико-имитационного программного комплекса синтеза технологии обеспечения квантовой устойчивости национальных блокчейн-экосистем и платформ
«Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.);

3.3. Состав и структура математического и программного обеспечения решения задач анализа и синтеза технологий и комплексных планов обеспечения квантовой устойчивости национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.) в условиях роста угроз безопасности;

3.4. Методы проектирования квантово-устойчивых национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.) на основе развития подходов Agile и Waterfal (SDLC);

3.5. Методика создания квантово-устойчивых национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.) на основе дополнения и развития методологии непрерывной разработки цифровых платформ с учётом требований безопасности, DevSecOps;

3.6. Программная архитектура для решения задач синтеза квантово-устойчивых национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики» РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.) в условиях новой квантовой угрозы безопасности;

3.7. Прототип Программного комплекса для решения задач синтеза квантово-устойчивых национальных блокчейн-экосистем и платформ «Цифровой экономики»РФ (Enterprise Ethereum Alliance, Waves Enterprise (Waves, Vostok), Hyperledger Fabric (Linux, IBM), Corda Enterprise, Мастерчейн, Microsoft Azure Blockchain и др.) в условиях новой квантовой угрозы безопасности.

Партнеры

Другие проекты