Komunikasi kuantum ing Universitas ITMO - proyek sistem transmisi data sing ora bisa diretas

Perusahaan Quantum Communications nggawe sistem distribusi kunci enkripsi. Fitur utama yaiku impossibility "wiretapping".

Komunikasi kuantum ing Universitas ITMO - proyek sistem transmisi data sing ora bisa diretas
Rama /Wikimedia/ CC BY-SA

Kenapa jaringan kuantum digunakake?

Data dianggep dilindhungi yen wektu dekripsi kasebut ngluwihi "tanggal kadaluwarsa". Dina iki, dadi luwih angel kanggo nepaki kondisi iki - iki amarga pangembangan superkomputer. Sawetara taun kepungkur, klompok 80 komputer berbasis Pentium 4 "nguwasani" (kaca 6 ing artikel) enkripsi RSA 1024-bit mung 104 jam.

Ing superkomputer, wektu iki bakal luwih cendhek, nanging salah sawijining solusi kanggo masalah kasebut bisa dadi "cipher sing kuat banget," konsep sing diusulake dening Shannon. Ing sistem kasebut, kunci digawe kanggo saben pesen, sing nambah risiko interception.

Ing kene, jinis jalur komunikasi anyar bakal nylametake - jaringan kuantum sing ngirim data (kunci kriptografi) nggunakake foton tunggal. Nalika nyoba nyegat sinyal, foton kasebut dirusak, sing dadi tandha intrusi menyang saluran kasebut. Sistem transmisi data kasebut digawe dening perusahaan inovatif cilik ing Universitas ITMO - Komunikasi Kuantum. Sing dadi pimpinan yaiku Arthur Gleim, kepala Laboratorium Informasi Kuantum, lan Sergei Kozlov, direktur Institut Fotonik lan Optoinformatika Internasional.

Cara kerjane teknologi

Iki adhedhasar cara komunikasi kuantum ing frekuensi sisih. Keanehane yaiku foton tunggal ora dipancarake langsung dening sumber. Dheweke digawa menyang frekuensi sisih minangka asil modulasi fase pulsa klasik. Interval antarane frekuensi operator lan subfrekuensi kira-kira 10-20 pm. Pendekatan iki ngidini sampeyan nyiarake sinyal kuantum luwih saka 200 meter kanthi kacepetan 400 Mbit/s.

Kerjane kaya ing ngisor iki: laser khusus ngasilake pulsa kanthi dawa gelombang 1550 nm lan dikirim menyang modulator fase elektro-optik. Sawise modulasi, rong frekuensi sisih katon beda karo operator kanthi jumlah sinyal radio modulasi.

Sabanjure, nggunakake owah-owahan fase, sinyal kasebut dienkode lan dikirim menyang sisih panampa. Nalika tekan panrima, panyaring spektral ngekstrak sinyal sideband (nggunakake detektor foton), modulasi fase maneh, lan dekripsi data.

Informasi sing dibutuhake kanggo nggawe sambungan aman diganti liwat saluran sing mbukak. Tombol "mentah" digawe bebarengan ing modul ngirim lan nampa. Tingkat kesalahan diwilang, sing nuduhake manawa ana upaya kanggo nyetop jaringan kasebut. Yen kabeh wis rampung, kesalahan kasebut didandani, lan kunci kriptografi rahasia digawe ing modul ngirim lan nampa.

Komunikasi kuantum ing Universitas ITMO - proyek sistem transmisi data sing ora bisa diretas
saham /PD

Apa sing isih kudu ditindakake

Senadyan "unhackability" teoritis saka jaringan kuantum, dheweke durung nyedhiyakake proteksi kriptografi sing mutlak. Peralatan duweni pengaruh sing kuat kanggo safety. Sawetara taun kepungkur, klompok insinyur saka Universitas Waterloo nemokake kerentanan sing bisa ngidini data bisa dicegat ing jaringan kuantum. Iki digandhengake karo kemungkinan "membutakan" photodetector. Yen sampeyan madhangi cahya padhang ing detektor, iku dadi jenuh lan mandheg ndhaptar foton. Banjur, kanthi ngganti intensitas cahya, sampeyan bisa ngontrol sensor lan ngapusi sistem kasebut.

Kanggo ngatasi masalah iki, prinsip operasi panrima kudu diganti. Wis ana skema kanggo peralatan sing dilindhungi sing ora sensitif marang serangan detektor - detektor kasebut mung ora kalebu. Nanging solusi kasebut nambah biaya kanggo ngetrapake sistem kuantum lan durung ngluwihi laboratorium.

"Tim kita uga kerja ing arah iki. Kita kerja sama karo spesialis Kanada lan klompok asing lan Rusia liyane. Yen kita bisa nutup kerentanan ing tingkat hardware, jaringan kuantum bakal nyebar lan bakal dadi papan uji coba kanggo nguji teknologi anyar, "ujare Arthur Gleim.

Prospek

Perusahaan domestik liyane lan liyane nuduhake kapentingan ing solusi kuantum. Mung Quantum Communications LLC nyedhiyakake pelanggan limang sistem transmisi data saben taun. Siji set peralatan, gumantung saka jarak (saka 10 nganti 200 km), biaya 10-12 yuta rubel. Rega bisa dibandhingake karo analog manca kanthi paramèter kinerja sing luwih andhap asor.

Taun iki, Quantum Communications nampa investasi kanthi jumlah satus yuta rubel. Dhuwit iki bakal mbantu perusahaan nggawa produk kasebut menyang pasar internasional. Sawetara bakal pindhah menyang pangembangan proyek pihak katelu. Utamane, nggawe sistem kontrol kuantum kanggo pusat data sing disebarake. Tim kasebut ngandelake sistem modular sing bisa diintegrasi menyang infrastruktur IT sing ana.

Sistem transmisi data kuantum bakal dadi basis saka jinis infrastruktur anyar ing mangsa ngarep. Jaringan SDN bakal katon sing nggunakake sistem distribusi kunci kuantum sing dipasangake karo enkripsi tradisional kanggo nglindhungi data.

Kriptografi matematika bakal terus digunakake kanggo nglindhungi informasi kanthi wektu rahasia sing winates, lan metode kuantum bakal nemokake ceruk ing wilayah sing mbutuhake perlindungan data sing luwih kuat.

Ing blog kita ing HabrΓ©:

Source: www.habr.com

Add a comment