Атмосферная квантовая линия связи для обеспечения безопасности умных городов

Это первый в России эксперимент, построенный на коммерческом оборудовании. Квантовый канал был организован с применением промышленной установки квантового распределения ключей (КРК) ООО «КуРэйт», интегрированной с оборудованием для создания высокоскоростной беспроводной оптической линии связи (АОЛС) АО «Мостком». Работы проведены на площадке НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ МИСиС.

Перед рабочей группой стояла задача протестировать возможность передачи квантово-защищённых ключей по атмосферному оптическому каналу с использованием коммерческого оборудования. Для создания такого канала была проведена интеграция установки КРК QRate с оборудованием АО «Мостком». Благодаря использованию разработанных в ООО «КуРэйт» алгоритмов автоподстройки поляризации удалось успешно распределить ключ по атмосферному каналу на расстоянии 10 метров.

[su_quote cite=»Андрей Дремлюга, директор по стратегии QRate»]Внедрение квантовых технологий в инфраструктуру умных городов происходит неслучайно. Очевидно, что и беспилотный транспорт, и умные здания крайне важно защищать от кибератак. Квантовое шифрование беспроводного канала является единственным на сегодняшний день способом делать это без компромисса между качеством защиты и удобством передачи секретного ключа.[/su_quote]

Сегодня самой развитой инфраструктурой для применения КРК является сеть волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Результат эксперимента подтверждает, что технология квантового шифрования совместима с различным оборудованием и может находить новые применения за пределами оптоволоконных сетей. Как вариант, применение атмосферного канала может использоваться для прямой связи между высотными зданиями умных городов, исключая риск перехвата информации. При этом передача данных производится вне дорогостоящего диапазона радиочастотного спектра и исключает необходимость прокладки выделенного («темного») волокна.

[su_quote cite=»Сергей Кузнецов, директор по IT, АО «Мостком»»]На текущем этапе, когда доказана сама жизнеспособность идеи совмещения квантовой криптографии и лазерных технологий передачи данных, мы с коллегами активно прорабатываем технические вопросы, обозначенные по итогам первого теста. После этого мы вернемся к совместным испытаниям уже в атмосферных условиях. На наш взгляд, такое сочетание технологий принесет большую пользу, особенно в условиях, когда конфиденциальность передаваемой информации – довольно чувствительный момент для любой организации.[/su_quote]

Следующим этапом испытаний станет эксперимент в реальных условиях с воздействием внешних факторов для выявления потребительских свойств создаваемого решения. Будет увеличено расстояние между точками и оптимизирован алгоритм синхронизации для работы в условиях динамических потерь в атмосферном канале. Также планируется цикл совместных экспериментов с участием АО «Мостком», ООО «КуРэйт» и НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ МИСиС. Целью проекта является разработка доступных решений для рынка информационной безопасности по организации распределения квантово-защищённых ключей без применения ВОЛС.

Отметим, что квантовая криптография становится важной составляющей не только для компаний в банковском и финансовом секторе, но и других сфер, будь то космическая индустрия с её низкоорбитальными спутниковыми созвездиями, телекоммуникации с сервисами удаленного хранения информации, железнодорожная инфраструктура с огромным потоком как людей, так и большого количества разнообразных данных, а также критическая информационная инфраструктура, что особенно релевантно в контексте умных городов. Применение технологии беспроводной оптической связи со встроенной системой повышенной защиты канала данных позволит беспрецедентно увеличить степень безопасности и сделать отечественные решения по квантовой криптографии ещё более привлекательными в сравнении с мировыми аналогами.

Справка:

QRate (ООО «КуРэйт») с 2015 года развивает и внедряет технологии квантового шифрования в инфраструктуры крупнейших российских организаций. Инновационность решений базируется на фундаментальных законах физики. QRate уже сегодня создает инструменты, способные противостоять новым типам атак на критическую инфраструктуру и данные. ООО «КуРэйт» является членом консорциума НТИ «Квантовые коммуникации» и стратегическим партнером НИТУ «МИСиС» с 2018 года.

Компания АО «Мостком» с 2001 года разрабатывает высокоскоростные беспроводные оптические линии связи с уникальными для мирового рынка характеристиками. Решения компании включают в себя устройства как для стационарного применения, так и для мобильных объектов, а также для применения в космосе и опорных сетях 5G.