Ученым из Российского квантового центра (РКЦ) удалось запустить первую в России многоузловую квантовую сеть, предназначенную для передачи данных. В разработке отечественных специалистов используется одновременно два метода шифрования информации, что делает такой способ передачи данных крайне защищенным.
Первые квантовые сети начали появляться в нашей стране еще три года назад, а работающая линия связи была запущена в Университете ИТМО в 2014 году. Эта линия связала квантовым каналом два корпуса вуза. В июне прошлого года было объявлено о запуске первой «городской» линии связи между двумя отделениями банка, а в сентябре 2016 пресс-служба МГУ сообщила о соединении двух точек в городах Подмосковья. В мае этого года в Казани был проведен первый в России сеанс квантовой «телефонной» связи. Нынешняя разработка сотрудников РКЦ представляет из себя квантовую сеть, состоящую из трех узлов и двух квантовых каналов, связанных друг с другом. Квантовая защищенная связь сама по себе может быть установлена только напрямую между двумя точками, и если сеть имеет сложную структуру, то квантовые сегменты сети необходимо связывать друг с другом узлами с повторителями, в которых используются «обычные» методы обработки данных. Эти «обычные» узлы и создают бреши в системе безопасности, что практически сводит на нет всю пользу от использования квантовых линий для безопасной передачи данных. По заявлению сотрудника РКЦ Алексея Федорова,
«Методы квантовой защиты данных хорошо отработаны в лабораторных условиях, но при переносе их на существующую телекоммуникационную и криптографическую инфраструктуру возникает множество проблем, в частности, при использовании реальных городских линий связи. Нам удалось успешно решить одну из них – использование в одной сети двух разных методов кодирования информации».
Для улучшения защиты на разветвленной линии связи специалисты использовали шифрование информации при помощи квантовых ключей на «обычных» участках линий связи. На базе оптоволоконных сетей было создано 2 канала: длиной в 30 и 15 километров соответственно. На первом из участков данные кодировались с помощью поляризации фотонов, на втором – в их фазе. В ходе эксперимента скорость генерации квантовых ключей на первом участке составила 0,1 килобита в секунду, а скорость генерации секретного ключа, пригодного для шифрования – 0,02 килобита в секунду.
«Такой скорости генерации ключа достаточно для обновления ключей в существующих устройствах шифрования. В будущих экспериментах скорость генерации может быть увеличена. Применение двух методов кодирования в рамках одной сети позволяет использовать для обработки и шифрования данных уже существующие программные решения и платформы. Это избавляет банки и других пользователей квантовых сетей от необходимости разрабатывать новые продукты, а просто дает возможность встраивать квантовые каналы в уже существующую телекоммуникационную инфраструктуру».
