Правовая информатика ♦ Legal Informatics
выпуск № 1 за 2026 г., статья № 1 ♦ issue #1 of 2026, article #1
Рус: О КЛАССИФИКАЦИИ УГРОЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ КВАНТОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Eng: ON THE CLASSIFICATION OF THREATS TO INFORMATION SYSTEMS IN THE CONTEXT OF THE DEVELOPMENT OF QUANTUM TECHNOLOGIES
DOI: 10.24412/1994-1404-2026-1-00-01
Гиперссылка на полнотекстовую версию статьи (.pdf)
РУС: Ларина М. В., Скиба В. Ю.
ENG: Maria V. Larina, Vladimir Yu. Skiba
Ключевые слова ♦ Keywords ↑ (наверх) ↑
РУС: кибербезопасность, защита данных, угрозы, уязвимости, постквантовая криптография, национальная безопасность, квантовые информационные системы, гибридные информационные системы, кубиты
ENG: cybersecurity, data security, threats, vulnerabilities, post-quantum cryptography, national security, quantum information systems, hybrid information systems, qubits
РУС:
Цель работы состоит в анализе и разработке уточненной классификации угроз безопасности информации для классических, гибридных и квантовых систем в условиях роста вычислительной мощности квантовых устройств.
Методы исследования: системный анализ и классификация существующих векторов атак и их влиянии на криптографическую стойкость, а также стратификация рисков по характеру воздействия и характеру возникновения с учетом архитектурных особенностей информационных систем.
Результаты исследования: предложена классификация угроз в виде таблицы, демонстрирующая специфические риски для трех типов информационных систем: классических, гибридных и квантовых. Установлено, что случайные угрозы, обусловленные шумами и ошибками измерений, требуют не меньшего внимания, чем преднамеренные атаки. Практическая значимость заключается в возможности использования полученной классификации для усовершенствования критической информационной инфраструктуры, повышению устойчивости государственных и коммерческих систем к серьезным киберугрозам, а также определению требований к информационным системам.
Научная новизна: сформирована уточненная классификация автоматизированных информационных систем (АИС) и выполнена стратификация угроз информационной безопасности в связи с развитием квантовых информационных технологий, при этом выделив два новых класса АИС: гибридные и квантовые АИС.
Практическая значимость: предложенная классификация АИС и стратификация угроз информационной безопасности с учетом появления новых квантовых угроз безопасности позволяет более точно оценить риски и сформировать комплексные требования к системам защиты информации перспективных информационных систем при синтезе квантово-устойчивых АИС, включая цифровые платформы и блокчейн-экосистемы, обеспечив тем самым заблаговременное внедрение квантовых алгоритмов, постквантовых алгоритмов, а также алгоритмов квантового распределения ключей.
ENG:
Purpose of work is to analyze and develop a refined classification of information security threats for classical, hybrid, and quantum systems in the context of increasing the computational power of quantum devices.
Research methods: system analysis and classification of existing attack vectors and their impact on cryptographic resistance, as well as risk stratification based on the nature of impact and origin, taking into account the architectural features of information systems.
Results of the study: a classification of threats is proposed in the form of a table, demonstrating specific risks for three types of information systems: classical, hybrid, and quantum. It is established that random threats, caused by noise and measurement errors, require no less attention than intentional attacks. The practical significance lies in the possibility of using the obtained classification to improve critical information infrastructure, increase the resilience of government and commercial systems to serious cyber threats, and determine the requirements for information systems.
Scientific novelty: a refined classification of automated information systems has been developed, and the stratification of information security threats has been performed in connection with the development of quantum information technologies, resulting in the identification of two new classes of automated information systems: hybrid and quantum automated information systems.
Practical significance: the proposed classification of automated information systems and the stratification of information security threats, taking into account the emergence of new quantum security threats, allows for a more accurate assessment of risks and the formulation of comprehensive requirements for information protection systems in advanced information systems during the synthesis of quantum-resistant automated information systems, including digital platforms and blockchain ecosystems, thereby ensuring the timely implementation of quantum algorithms, post-quantum algorithms, and quantum key distribution algorithms.
Сведения об авторах ♦ Information on the authors ↑ (наверх) ↑
Ф. И. О.
РУС: Ларина Мария Васильевна
ENG: Maria V. Larina
Место работы
РУС: Научно-технологический университет «Сириус»
ENG: Sirius Scientific and Technological University
Город, страна
РУС: пгт. Сириус, Российская Федерация
ENG: Sirius, Russian Federation
Ф. И. О.
РУС: Скиба Владимир Юрьевич
ENG: Vladimir Yu. Skiba
Место работы
РУС: Научно-технологический университет «Сириус»
ENG: Sirius Scientific and Technological University
Город, страна
РУС: пгт. Сириус, Российская Федерация
ENG: Sirius, Russian Federation
- Skiba V.Yu., Petrenko S.A., Gnidko K.O., Petrenko A.S. Concept of ensuring the resilience of operation of national digital platforms and blockchain ecosystems under the new quantum threat to security // Computing, Telecommunications and Control. 2025. Vol. 18. № 2. P. 56–73. DOI: 10.18721/JCSTCS.18205. EDN: DCDMZF.
- Петренко А.С., Петренко С.А. Метод оценивания квантовой устойчивости блокчейн-платформ // Вопросы кибербезопасности. 2022. № 3(49). С. 2—22. DOI: 10.21681/2311-3456-2022-3-2-22. EDN: PFKKZC.
- Васильева И.Н. Развитие квантовых технологий и квантовая угроза современной криптографии // Проблемы информационной безопасности в киберпространстве : монография. СПб. : Санкт-Петербургский государственный экономический университет, 2024. С. 108—118. EDN: MNORQF.
- Скиба В.Ю., Петренко С.А., Мурзина А.А., Попова К.Р. Оценка квантовой устойчивости информационных систем таможенных органов Российской Федерации в современных условиях // Вестник Российской таможенной академии. 2024. № 4 (69). С. 32—45. EDN: DCCFTC.
- Skiba V.Yu., Petrenko S.A., Murzina A.A., Popova K.R. New types of threats and assessment of quantum stability of information systems in the field of foreign trade activity // Computing, Telecommunications and Control. 2024. Vol. 17. № 4. Pp. 16–34. DOI: 10.18721/JCSTCS.17402. EDN: TFFIFM.
- Скиба В.Ю., Петренко С.А., Мурзина А.А., Попова К.Р. Новые виды угроз информационным системам в сфере внешнеэкономической деятельности // Вестник Российской таможенной академии. 2025. № 1 (70). С. 82—97. EDN: AEKVPB.
- Ларина М.В., Скиба В.Ю. Модель цифровой платформы для анализа устойчивости к квантовым угрозам // Правовая информатика. 2025. № 3. С. 12—26. DOI: 10.24412/1994-1404-2025-3-00-02. EDN: NDONZQ.
- Сундеев П.В. Метод оценки выполнения нормативных требований к защите информации // Правовая информатика. 2025. № 4. С. 4—15. DOI: 10.24412/1994-1404-2025-4-4-15. EDN: DSWFHY.
- Ищукова Е.А. О влиянии криптографической стойкости функций хеширования на устойчивость современных блокчейн-экосистем и платформ // Вопросы кибербезопасности. 2025. № 3 (67). С. 63—71. DOI: 10.21681/2311-3456-2025-3-63-71. EDN: UUSWXP.
- Петренко А.С., Петренко С.А. Метод оценивания квантовой устойчивости блокчейн-платформ // Вопросы кибербезопасности. 2022. № 3 (49). С. 2—22. DOI: 10.21681/2311-3456-2022-3-2-22. EDN: PFKKZC.
- Ishchukova E.A., Petrenko S.A., Gnidko K.O., Nekrasov A.V. Potential Vulnerabilities of Cryptographic Primitives in Modern Blockchain Platforms // Sci. 2025. Vol. 7. No. 3. DOI: 10.3390/sci7030112. EDN: EJABCF.
- Данеев О.В. О проблеме квантового распределения ключей: состояние и перспективы // Хроноэкономика. 2020. № 2 (23). С. 19—23. EDN: DPWLHE.
- Anthi E., Williams L., Rhode M., Burnap P., Wedgbury A. Adversarial attacks on machine learning cybersecurity defences in industrial control systems // Journal of Information Security and Applications. 2021. Т. 58. P. 102717. DOI: 10.1016/j.jisa.2020.102717.
- Лукашев А.В., Шабуня В.В., Сарафанников В.С. [и др.] Тенденции повышения уязвимости современных информационных систем со стороны квантовых компьютеров // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. № 11. С. 324—331. DOI: 10.24412/2071-6168-2023-11-324-325. EDN: ISPHEC.
- Еловская М.А. Кибербезопасность и защита данных: вызовы цифрового мира // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2025. Т. 13. № 1(68). С. 117—127. DOI: 10.34220/2308-8877-2025-13-1-117-127. EDN: BZGJTP.
- Ларина М.В., Скиба В.Ю. Уточнение классификации информационных систем и угроз в условиях развития квантовых технологий // Экономика устойчивого развития региона: инновации, финансовые аспекты, технологические драйверы развития в сфере туризма и гостеприимства : материалы ХII Межд. науч.-практ. конф., Ялта, 26–29 марта 2025 г. Симферополь: ООО «Изд-во Типография «Ариал», 2025. С. 182—184. EDN: CDFVGN.
- Петренко А.С., Романченко А.М. Перспективный метод криптоанализа на основе алгоритма Шора // Защита информации. Инсайд. 2020. № 2 (92). С. 17—23. EDN: BAFYOW.
- Петренко А.С. Обоснование необходимости разработки постквантовых алгебраических алгоритмов ЭЦП с двумя скрытыми группами // The 2026 Symposium on Cybersecurity of the Digital Economy–CDE'26: Сборник статей X Межд. науч.-практ. конф., Иннополис, 21–23 января 2026 г. СПб. : Университет Иннополис, 2026. С. 98—107. EDN: XBTKDH.
- Saha B., Hasan M.M. et al. Protecting the Decentralized Future: An Exploration of Common Blockchain Attacks and their Countermeasures // arXiv preprint arXiv: 2306.11884. 2023.
- Поликарпов П.В., Уваров Н.К., Хомоненко А.Д. Экосистемы квантовых вычислений и перспективы использования их на транспорте // Интеллектуальные технологии на транспорте. 2021. № 3 (27). С. 52—60. DOI: 10.24412/2413-2527-2021-327-52-60. EDN: KQNVUN.
- Венедюхин А.А. Пост-квантовая криптография и практика TLS в браузерах // Интернет изнутри. 2024. № 20. С. 26—30. EDN: KIOKXY.
- Азман А.В., Растамханов Р.Н., Цуканов И.Р. Аутентификация распределения квантовых ключей с помощью пост-квантовой криптографии // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. № 1. С. 29—35. DOI: 10.24412/2071-6168-2023-1-29-35. EDN: GBFOUZ.
- Комарова А.В., Коробейников А.Г. Анализ основных существующих пост-квантовых подходов и схем электронной подписи // Вопросы кибербезопасности. 2019. № 2 (30). С. 58—68. DOI: 10.21681/2311-3456-2019-2-58-68. EDN: VVTEHN.
- Малыгина Е.С., Куценко А.В., Новоселов С.А. [и др.] Постквантовые криптосистемы: открытые вопросы и существующие решения. Криптосистемы на решётках // Дискретный анализ и исследование операций. 2023. Т. 30. № 4 (158). С. 46—90. DOI: 10.33048/daio.2023.30.771. EDN: TYEMEK.
- Малыгина Е.С., Куценко А.В., Новоселов С.А. [и др.] Постквантовые криптосистемы: открытые вопросы и существующие решения. Криптосистемы на изогениях и кодах, исправляющих ошибки // Дискретный анализ и исследование операций. 2024. Т. 31. № 1 (159). С. 52—84. DOI: 10.33048/daio.2024.31.772. EDN: AXTBUU.
- Шабанов Б.М., Овсянников А.П. О проекте межуниверситетской квантовой сети // Программные продукты и системы. 2023. № 4. С. 695—702. DOI: 10.15827/0236-235X.144.695-702. EDN: BXQDAA.
- Сухоручкина И.Н. Квантовые коммуникационные сети в инфраструктуре связи // Россия: тенденции и перспективы развития : ежегодник, Курск, 4—5 июня 2021 г. Том Выпуск 16. Часть 2. М. : ИНИОН РАН, 2021. С. 407—415. EDN: EMGRHT.
- Есмагамбетова Г., Актаева А., Кубигенова А. [и др.] Многофакторная аутентификация с использованием биометрических данных с квантовыми вычислениями // International Journal of Open Information Technologies. 2024. Т. 12. № 5. С. 166—176. EDN: EBMDSF.
Результаты получены при финaнсовой поддержке проекта «Технологии противодействия ранее неизвестным квантовым киберугрозам», реализуемого в рамках государственной программы федеральной территории «Сириус» «Научно-технологическое развитие федеральной территории «Сириус» (соглашение от 27.09.2024 г. № 23—03).
Правообладатель и лицензия на использование ↑ (наверх) ↑
Использование статьи осуществляется на условиях простой (неисключительной) лицензии CC BY-NC, с обязательным указанием авторства и источника публикации, исключительно в некоммерческих целях.
Открытая лицензия на использование метаданных ↑ (наверх) ↑
Использование метаданных статьи осуществляется на условиях открытой лицензии CC0.