Kwantowy klucz zabezpieczy dane w sieci

Tego szyfru nie da się złamać – twierdzą fizycy, którzy opracowali nową metodę ochrony informacji krążących między komputerami. Tę pewność daje im wykorzystanie podstawowych praw natury

Sieć komputerowa, w której krążą zaszyfrowane nową metodą dane, łączy sześć budynków w Wiedniu oraz jeden w miejscowości St. Pölten. W sumie ok. 200 km światłowodów. Ale przesyłane przez tę sieć dane są całkowicie bezpieczne – nikt nie może poznać ich treści. Czuwa nad tym szyfrowanie kwantowe. Ze swej natury nie do złamania.

– System zabezpieczenia kwantowego polega na wykorzystaniu zasady nieoznaczoności Heisenberga. Na tym, że nie można zmierzyć informacji kwantowej bez jej zakłócenia – tłumaczy Gilles Brassard z Uniwersytetu w Montrealu. – Dlatego można stworzyć kanał komunikacyjny między dwoma użytkownikami, którego nie sposób „podsłuchać”, nie pozostawiając śladów. Każdego włamywacza można w tym systemie natychmiast wykryć. To podstawa tego pomysłu.

W razie ataku hakera system natychmiast przerywa transmisję danych

Brassard był obecny w Wiedniu podczas uruchomienia testowej sieci. Ćwierć wieku temu razem z Charlesem Bennettem z IBM opracował podstawy kwantowego szyfrowania.

Jak to działa? Tradycyjne metody kryptograficzne opierają się na skomplikowanych obliczeniach matematycznych. Ich twórcy zakładają, że złamanie szyfru wymagałoby długiej (liczonej w latach) pracy superkomputerów. Mówiąc wprost – wszystkie obecne metody szyfrowania są – teoretycznie – do złamania. To tylko kwestia czasu i mocy obliczeniowej. Ale praktycznie szyfrowana transmisja pozostaje bezpieczna. Oczywiście do chwili, gdy ktoś znajdzie prostszą metodę obliczeń lub uruchomi jeszcze potężniejszy superkomputer.

W kryptografii kwantowej zasada jest nieco inna. Dane użytkownika przed przesłaniem również są szyfrowane. Ale sam klucz, wysyłany jako strumień fotonów, jest całkowicie bezpieczny. Podczas wiedeńskiego eksperymentu, gdy włamywacz usiłował „podsłuchać” transmisję, natychmiast był wykrywany – przez zakłócenia w wiązce zawierającej klucz. System komputerowy automatycznie przerywał transmisję. Dane wędrowały wtedy inną drogą.

Testy prowadzone na Uniwersytecie Wiedeńskim oraz w biurach Siemensa (ta firma dostarczyła łącza światłowodowe) wykazały, że taki sposób szyfrowania rzeczywiście działa i jest gotowy do wykorzystania. – Jesteśmy w kontakcie z firmami ubezpieczeniowymi i bankami. A ich przedstawiciele twierdzą, że wolą nawet stracić 10 milionów euro, niż nie mieć systemu komputerowego przez dwie godziny – wyjaśnia dr Hannes Huebel z Uniwersytetu Wiedeńskiego. – Musieliśmy więc udowodnić, że system szyfrowania kwantowego działa poprawnie przez wiele tygodni.

Prowadzone w Austrii eksperymenty zapoczątkował kilka lat temu fizyk Anton Zeilinger. To dzięki niemu w 2004 roku wykonano pierwszy zaszyfrowany kwantowo przelew – z wiedeńskiego ratusza do Creditanstalt Austria. Z konta na konto powędrowało zaledwie 3 tysiące euro, a obie instytucje dzieliło tylko 500 metrów. Teraz system jest już gotowy do normalnej pracy – zapewnia Zeilinger, który wykorzystał testy do przekonywania o konieczności finansowania badań.

– Prawdziwy przełom nie bierze się z tego, że ktoś chce opracować nową technologię, ale z tego, że naukowcy są ciekawi i chcą się dowiedzieć, jak działa ten świat – mówił austriacki naukowiec. – Prawdopodobnie zaskoczeniem dla twórców tej teorii byłoby to, że teraz ludzie znaleźli dla niej praktyczne zastosowanie.

—na podst. bbc

Więcej o eksperymencie w Wiedniu www.quantum.at