Китай запустил самую длинную сеть с квантовым шифрованием

Новости IT

Подключено более 150 клиентов на расстоянии 4600 километров.

Самая длинная и самая большая сеть с квантовым шифрованием запущена в Китае. Более 700 оптических кабелей и две станции спутниковой связи обеспечивают квантовую коммутацию коммутаторов на расстоянии 4600 километров для более чем 150 организаций.

Пользователями этой сети являются ключевые предприятия муниципальных электрических сетей, государственные и частные банки, а также сайты электронного правительства. Китайские ученые подробно описали свои достижения в статье, опубликованной в Nature.

Сеть была создана специалистами Национальной лаборатории по изучению современной физики и сверхмалых физических явлений в Хафэе совместно с Центром передового опыта в области квантовой физики и информатики Китайской академии наук. Оба учреждения входят в состав Китайского университета науки и технологий.

Ученым из Поднебесной удалось создать беспрецедентно большую и длинную сеть с квантовым шифрованием. Основная цель их разработки — продемонстрировать возможность использования квантового распределения ключей (QKD) в масштабных проектах. И им это явно удалось. Более 150 клиентов подключены на расстоянии более 4600 километров — по наземным оптическим линиям или через спутник.

Неизвестно, насколько интенсивно используется сеть. В статье подчеркивается работа отдельных сегментов и тот факт, что между всеми узлами устанавливается связь. В частности, передача ключей через спутник достигла средней скорости около 48 килобит в секунду. Кроме того, ученые отмечают, что нет необходимости использовать низкоорбитальный спутник (500 километров).

Схема и основные узлы самой длинной сети с квантовым шифрованием (Источник: Chen, YA., Zhang, Q., Chen, TY/Nature)

Утверждается, что количество ошибок и средняя скорость генерации ключей будут сопоставимы с квантовой линией связи, построенной через геостационарный спутник. Такой подход позволит обмениваться зашифрованными данными без учета расписания полетов спутников над наземными станциями. Примечательно, что китайские специалисты использовали самый старый протокол QKD — BB84. Он гарантирует безопасность  ключа на расстоянии до 50 километров, но ученые применили ряд уловок, чтобы увеличить это расстояние в десять раз. Теоретически взломать квантовое шифрование невозможно.

На практике существует ряд методов перехвата сгенерированных ключей из-за несовершенства существующей техники. Однако эти недостатки можно исправить в будущем, и даже на текущем уровне взлом сети с квантовым шифрованием — это очень трудоемкое мероприятие. По крайней мере, это требует идеальной интеграции в оптическое соединение. Используются конструкции, построенные китайскими специалистами. только для генерации ключей. Закодированные с их помощью пакеты можно безопасно передавать по обычным магистральным сетям.

Различные методы QKD используют квантовые состояния элементарных частиц для генерации секретного ключа — обычно фотонов — и измерения их поляризации. Алгоритмы квантового распределения ключей разработаны таким образом, что количество ошибок, возникающих при передаче данных, может определить, перехватывает ли кто-то информацию в среде. Если ошибок меньше определенного количества, передача остается секретной. При превышении этого порога ключ необходимо создать заново.

Оцените статью
DailyNet
шифрование,