Квантовая криптография из темы сообщений о лабораторных успехах и дорогостоящих корпоративных внедрениях наконец обретает реальную перспективу прийти на рынок систем связи благодаря сделке, которая позволит потребителям применять технологию без прокладывания специализированных оптоволоконных каналов.
Система id Quantique Cerberis QKD внизу и два сетевых устройства криптографической связи - вверху
Квантовая криптография, то есть использование частиц света для шифрования информации, доступна для коммерческого применения уже несколько лет. Но технология практична лишь в руках организаций государственного масштаба и крупного частного сектора, которые в состоянии позволить себе иметь собственные оптоволоконные сети. Однако соглашение, заключенное между Siemens IT Solutions and Services в Нидерландах и id Quantique, базирующейся в Женеве, Швейрация, предоставит шанс любым компаниям или частным структурам, желающим внедрить систему обеспечения безопасности трафика, получить полный комплект оборудования и сетевой канал. Как считает профессор Сет Ллойд (Seth Lloyd) из Массачусетского технологического института (MIT), это существенный шаг для коммерческой привлекательности квантовой криптографии: «Такое событие делает технологию намного более жизнеспособной. Оптоволокно – самая затратная часть».
Квантовая криптография является методом решения проблемы безопасной передачи криптографических ключей между двумя сторонами путем их шифрования с помощью фотонов. Это позволяет участникам открыто обмениваться теоретически абсолютно защищенными ключами без риска перехвата третьей стороной. Если некто попытается «подслушать» сеть с целью раскрытия данных, сам факт наблюдения за фотонами внесет в них изменения и скомпрометирует атакующего. Но для работы квантового распределения ключей (quantum key distribution, QKD) переданные одной стороной обмена фотоны должны быть получены другой в том же виде. Это означает, что в отличие от сигналов в оптоволоконной линии, где они периодически усиливаются повторителями, требуется прямой выделенный канал без промежуточных устройств. Телекоммуникационные компании в последние годы прокладывали именно такой тип кабелей, но по совсем иным соображениям, как объясняет Ллойд. Известные как «тёмное волокно» (dark fiber), по сути это дополнительные линии, предназначенные для расширения пропускной способности под будущий рост потребностей.
Некоторые организации применяют «лишние» мощности для собственных нужд создания защищенной связи, но большая их часть бездействует в ожидании своего часа., как говорит глава Группы по вопросам квантовых информационных технологий Европейского исследовательского подразделения Toshiba (Toshiba Research Europe's Quantum Information Group) в Кэмбридже Эндрю Шилдс (Andrew Shields). «Для распределения квантовых ключей это настоящая находка. Прямо сейчас под землей лежит оптоволокно, которое бездействует», - говорит эксперт. Согласно сделке, Siemens SIS будет предлагать оборудование QKD от id Quantique для использования своих незадействованных линий. В начальной стадии услуга будет доступна для голландских потребителей, но со временем распространится более широко. В сущности, сотрудничество впервые приведет к коммерциализации квантовой криптографии в виде стандартного IT-сервиса. Ведь «тёмное волокно» настолько привычно, что в некоторых странах оптические каналы связи проложены прямо к домам. В теории даже частные пользователи смогут обратиться к технологии, если «являются параноиками», как выразился сооснователь и исполнительный директор id Quantique Грегори Райборди (Grégoire Ribordy).
Соглашение является важным достижением, которое поможет адаптировать QKD для массового рынка. Прежде необходимо было заниматься вопросом собственного оптического канала – прокладывать своими усилиями либо воспользоваться услугами телекоммуникационной компании, однако теперь возможно приобретение пакета, включающего готовое масштабируемое решение. Хотя крупные «акулы» телекоммуникационного рынка имеют в запасе свои невостребованные линии, небольшим компаниям не составит труда приспособить технологию. Однако дешевой квантовая криптография все равно не станет. Помимо $82 тыс. за пару устройств QKD от id Quantique, стоимость эксплуатации «тёмного волокна» остается высокой, потому что финансовое бремя включает плату за как минимум два канала: один для собственно обмена ключами и другой для зашифрованных данных. Обычно затраты по использованию оптоволокна распределяются между множеством клиентов, пользующихся им. Однако потребители услуги QKD вряд ли пожелают делить канал с кем-либо еще. «Я думаю, что в долгосрочной перспективе квантовую криптографию нужно встроить в оптические телекоммуникационные сети», - говорит Шилдс. Но пока это невозможно. Квантовые сигналы очень слабы и могут быть заглушены мощным потоком обычных данных. Как только это препятствие будет преодолено, квантовая криптография станет еще более привлекательной.
