Квантовое шифрование раскидывает сети
Разработка системы началась в 2017 г., первый результат работы был продемонстрирован в декабре того же года и получил название "квантовый телефон".
Создание УКС стартовало в декабре 2020 г. В настоящее время она объединяет следующие локации: офис компании "ИнфоТеКС" в Отрадном, кампус МГУ на Ленинских горах, Центр квантовых технологий и здание на Моховой, в которых установлены 5 квантовых и 20 телефонных аппаратов, а максимальная протяженность квантового канала составляет 30 км.
Университетскую квантовую сеть планируется ввести в эксплуатацию до конца 2021 г.
Особенностью Университетской квантовой сети является то, что она создана с возможностью присоединения других участников, что в перспективе позволит объединить экспертное сообщество для формирования облика новых сервисов и продуктов, которые будут использовать преимущества технологии квантового распределения ключей в полной мере.
Научный руководитель Центра квантовых технологий физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова Сергей Кулик отмечает, что предстоящие этапы охватывают работы по подключению еще нескольких подразделений МГУ. Кроме того, поскольку проект является принципиально открытым, сейчас начнается подключение к УКС других организаций. Уже сейчас проект имеет такие заявки от нескольких вузов (кстати, не только московских), академических институтов, производственных и коммерческих организаций. Их подключение будет производиться по мере изготовления аппаратуры и согласования с регулятором.
Во-первых, после завершения проекта, МГУ будет использовать сеть квантовых коммуникаций по ее прямому назначению - для осуществления защищенной передачи данных между различными структурными подразделениями, рассказывает Сергей Кулик. По сети можно передавать файлы, обмениваться аудиосообщениями и проводить видеоконференции.
"Конечно, внутри университета особого смысла закрывать информацию нет, но мы расцениваем этот проект как прецедент", - отмечает Сергей Кулик.
Кроме того, сеть позиционируется как сеть-полигон, открытый для сторонних участников - тех самых научно-исследовательских институтов, образовательных учреждений, компаний-разработчиков, подчеркивает Сергей Кулик. Благодаря этой сети они все могут протестировать квантовые защищенные коммуникации, а также получить доступ к софтверной платформе для разработчиков квантовых алгоритмов, которая была запущена в Центре квантовых технологий физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова в апреле 2021 г.
Проект преследует несколько целей, отмечает Сергей Кулик. С одной стороны, сети квантовых коммуникаций пока в значительной мере относятся к экспериментальным проектам, это возможность протестировать работу устройств и технологий в режиме реальной работы, оптимальным образом адаптировать их к полноценному коммерческому внедрению на сетях в других отраслях.
"С другой стороны, мы, как образовательный и исследовательский центр, видим цель этой сети в развитии отрасли квантовых технологий в широком смысле. Это и более полное знакомство с технологиями, и подготовка специалистов, и создание научной и исследовательской коллаборации. Важно дополнить, что все это станет возможным благодаря широким возможностям по масштабированию решения, которые потенциально и позволят привлекать значительное количество новых участников", - подчеркивает Сергей Кулик.
Сергей Кулик видит довольно серьезный потенциал роста проекта именно как полигона, на котором "обкатываются" разработки и оборудование, а также обучается персонал. Уже сейчас можно сказать, что проект интересен различным организациям. Следовательно, сеть будет развиваться, новые модификации оборудования - и не только производимого "ИнфоТеКСом" - будут подключаться и тестироваться, студенты смогут практиковаться не на учебных стендах, а на "боевых" квантовых системах. Сергей Кулик считает, все это довольно перспективно в контексте развития квантовых технологий в России.
Руководитель Центра научных исследований и перспективных разработок компании "ИнфоТеКС" Владимир Елисеев отмечает, что МГУ своим примером будет способствовать популяризации технологии квантовой связи. Для "ИнфоТеКСа" данный проект также имеет большое значение. Он дает возможность продемонстрировать потенциальным заказчикам реальные возможности нашего квантового оборудования. Мы надеемся, это будет способствовать его продвижению.
Операторы связи тоже заинтересованы в квантовых технологиях. "Ростелеком" уже более четырех лет занимается проработкой внедрения в России квантовых коммуникаций, заявляют в пресс-службе. В 2019 г. "Ростелеком" представил уникальную для России опытную сеть передачи данных с квантовым шифрованием. Она впервые использовала оборудование и решения разных производителей с организацией их корректного взаимодействия на всем пути передачи данных. Также впервые в стране такая сеть имела несколько узлов с технической возможностью подключения множества пользователей, независимо от места расположения их офисов и используемого криптографического оборудования с КРК. Среди проектов "Ростелекома" - создание прототипа сервиса организации каналов передачи данных с квантовой криптографической защитой между собственными дата-центрами в Москве.
"Мы тесно сотрудничаем по направлению квантовых коммуникаций с "ИнфоТеКС", МГУ и другими заинтересованными участниками. В настоящее время обсуждается формат участия компании в развитии Университетской квантовой сети", - сообщают в пресс-службе "Ростелекома".
"Ростелеком" видит существенный коммерческий потенциал в этом направлении, поскольку квантовая криптография обеспечивает наивысшую из доступных на сегодня степеней защиты передачи данных, что важно для государственных структур и бизнеса, в первую очередь финансового сектора, операторов дата-центров и других объектов критической информационной инфраструктуры, отмечают в пресс-службе. Для компании важно обеспечить сверхнадежную защиту каналов передачи данных между дата-центрами, где размещены важнейшие информационные системы как внутренние, так и внешних заказчиков, в том числе государственные ИТ-системы.
В целом вся цифровая экономика базируется на использовании данных. Чем выше стоимость данных, тем больше желающих "присвоить" эту стоимость. Кража, утечка, уничтожение данных могут иметь последствия, которые порой страшно представить. Эксперты считают, что квантовые коммуникации обеспечивают лучшую защиту, использующую фундаментальные законы квантовой физики, которые невозможно обойти. Для обмена ключами шифрования в технологии используются одиночные фотоны, состояния которых безвозвратно меняются, как только кто-то попытается их "прочитать". Любая попытка перехвата будет тут же обнаружена и предотвращена, подчеркивают в пресс-службе "Ростелекома".
Директор по продвижению решений ИТ-компании "Крок" Иван Пластун отмечает, что квантовая сеть - альтернатива интернету. Но если интернет передает все по радиочастотам и использует электрические сигналы, то квантовая сеть применяет для этого квантовые частицы. Если в обычных компьютерах - биты, то в квантовых - кубиты. Если сравнивать с интернетом, преимущество квантовой сети заключается в защищенности данных. Отправляемое сообщение по квантовой сети шифруется и передается, а ключи к расшифровке отправляются отдельно. Поэтому их тяжело отследить. Более того, если попробовать посмотреть сообщения, которые передали по квантовой сети без этих ключей, то сообщения уничтожатся.
Ведущий специалист отдела аудита Infosecurity a Softline Company Анатолий Сазонов подчеркивает, что одним из основных преимуществ квантовых сетей является квантовое шифрование, посредством которого становятся невозможными перехват и съем передаваемой информации, поскольку сама информация защищена элементарными принципами квантовой физики.
Промышленное использование технологий квантового шифрования позволит качественно усилить защищенность каналов связи, особенно магистральных линий связи, что будет особенно важным для государственного и финансового сектора, национальных информационно-телекоммуникационных сетей, крупных технологических компаний, крупных субъектов критической информационной инфраструктуры, территориально распределенных крупных компаний, отмечает Анатолий Сазонов.
Вместе с этим необходимо внедрять защищенную инфраструктуру, так как злоумышленники могут использовать недостатки квантового шифрования, в первую очередь, это относительно небольшие лимиты расстояния квантовых сетей (в районе 100 км), что позволит организовать атаку типа "человек посередине" в соединениях географически разнесенных точек, подчеркивает Анатолий Сазонов.
Директор по продуктовой стратегии Группы "Т1" Сергей Иванов отмечает, что поскольку существенным отличием квантовой сети является максимальная защищенность передающихся по ней данных, то вполне ожидаемо, что максимальный спрос на услуги с использованием технологии будет у финансовых организаций, силовых структур и подавляющего большинства госорганизаций. Это технологический переворот на рынке информационной безопасности, новые возможности позволят реализовать механизмы криптографии на совершенно новом, недостижимом ранее уровне. Стартом активного использования технологии станет начало широкомасштабного строительства инфраструктуры для безопасных систем интернета вещей и управления беспилотным транспортом, как это заложено в дорожной карте программы.
