Kryptografia idealna

W Wiedniu uruchomiona została pierwsza sieć komputerowa, chroniona systemem kryptografii kwantowej. Sieć łączy ze sobą sześć różnych lokalizacji na terenie stolicy Austrii oraz pobliskiej miejscowości St Poelten, zaś do jej budowy wykorzystano 200 km światłowodów. Projekt nosi nazwę SECO-QC i jest sponsorowany z funduszy unijnych.

Kwantowa kryptografia to całkowicie nowatorskie podejście do koncepcji szyfrowania danych. Idea szyfrowania transmisji danych w ten sposób zrodziła się ćwierć wieku temu w umysłach Charlesa Bennetta z IBM i Gillesa Brassarda z uniwersytetu w Montrealu.

Obecnie wykorzystywane schematy bezpieczeństwa opierają się na złożonych matematycznych procedurach, które co prawda są bardzo odporne na próby włamania, ale ktoś mający do dyspozycji wystarczającą moc obliczeniową lub czas mógłby tego dokonać. Schematy zabezpieczeń kwantowych bazują z kolei na zasadzie nieoznaczoności Heisenberga, na fakcie, że nie można zmierzyć danej wielkości (informacji kwantowej) bez jej zmieniania.

G. Brassard tłumaczy: "Z tego powodu można ustalić kanał komunikacji między dwoma użytkownikami, który trudno podsłuchać bez wytworzenia zakłóceń."

Bez fotonów ani rusz

W praktyce chodzi o wykorzystanie fotonów, czyli kwantów pola elektromagnetycznego. W uruchomionej w Wiedniu sieci wiązki światła równe pojedynczym fotonom wysyłane z szybkością miliona na sekundę krążyły pomiędzy poszczególnymi węzłami. Każdy z węzłów, umieszczonych w różnych biurach firmy Siemens (dostarczyciela światłowodów) dysponował zestawem aparatury elektronicznej (w tym wykrywaczami światła o wysokiej czułości). W oparciu o każdy wykryty foton można stworzyć klucz numeryczny, kodujący dane użytkownika tak, jak to czynią klucze w standardowych sieciach. Różnica polega na tym, że potencjalny włamywacz nie może poznać klucza bez ujawnienia się.

W czasie wiedeńskiego pokazu zaprezentowano, co dzieje się gdy intruz rozpoczyna podsłuch przekazu informacji zaszyfrowanych kwantowo. Otóż strumień fotonów zostaje rozerwany, rośnie współczynnik błędów odczytywanych przez detektory w węzłach sieci. To sprawia, że system wyłącza się automatycznie, a próba ataku kończy się niepowodzeniem. Jeśli jedno z połączeń kwantowych ulegnie awarii, połączenia można przekierować przez inne węzły. Fotony mogą kodować klucz numeryczny na wiele sposobów, np. poprzez kierunek polaryzacji światła lub precyzyjne określenie czasu ich nadejścia.

Unia Europejska wyłożyła na SECO-QC 11 mln euro. W przedsięwzięcie zaangażowane były także firmy i ośrodki naukowe z Austrii, Belgii, Wielkiej Brytaniii, Kanady, Czech, Danii, Francji, Niemiec, Włoch, Rosji, Szwecji oraz Szwajcarii. O projekcie pisaliśmy już cztery lata temu w artykule Unia sponsoruje 'anty-Echelona'.

Zobacz również: 'Unbreakable' encryption unveiled


Zobacz również