České republice se povedl meziměstský přenos kvantových klíčů

Autor: CESNET

V České republice se povedl první národní i mezinárodní meziměstský přenos kvantových klíčů (Quantum Key Distribution, QKD). Akce se podařila organizaci e-INFRA, kam spadají CESNET a ostravské superpočítačové centrum IT4Innovations při Vysoké škole báňské, a polské akademické síti PSNC, kde rovněž běží superpočítač.

“Kvantový kanál byl sestaven 1. července 2021 na optické vláknové trase o délce 75 kilometrů mezi Ostravou a polským Těšínem s průměrnou kvantovou chybovostí 2,19 %. Realizace proběhla v rámci evropského projektu OpenQKD, kterého se účastní IT4Innovations národní superpočítačové centrum při VŠB – Technické univerzitě Ostrava. Evropská komise poskytla konsorciu projektu OpenQKD 15 milionu eur na vytvoření testbedu kvantové sítě s různými případy užití. V rámci probíhajícího upgradu své sítě je CESNET připraven realizovat kvantové kanály na vláknové infrastruktuře, a to včetně napojení na mezinárodní infrastruktury. Tvoří tak základ první kvantové sítě v České republice,” popisuje e-INFRA.

QKD generuje náhodné klíče mezi dvěma stranami, kdy klíč je kódován do kvantových stavů fotonů přenášených kvantovým kanálem. Ten by měl být vysoce odolný proti odposlechům, jednak v něm platí relace neurčitosti umožňující takovýto odposlech odhalit a zároveň není možné duplikovat neznámý kvantový stav. Tyto fyzikální vlastnosti kvantové mechaniky jsou využity v QKD. Oblast má pomoci v bezpečnosti v éře kvantových počítačů.

“QKD je slibný způsob zabezpečení přenosu informací. Na rozdíl od tradičních metod je založen nikoli na matematické, ale na fyzikální podstatě. Zatím se ale příliš nevyužívá. Problémem je samotný přenos klíče mezi dvěma komunikujícími stranami. Ve chvíli, kdy zajistíme přenos klíče tak, aby nemohl být zachycen, bude použití symetrické kryptografie mnohem bezpečnější. Právě o to se snaží kvantová distribuce klíčů,“ popisuje Josef Vojtěch z CESNETu.

Do OpenQKD se vedle českých a polských zástupců zapojují mimo jiné evropští telekomunikační operátoři jako Deutsche Telekom, Orange, Telefónica, British Telecom a další. Navrženo již bylo přes 25 zkušebních případů QKD.

CESNET s IT4Innovations a VUT v Brně na kvantových technologiích spolupracuje také například s ministerstvem vnitra. Dělá se na projektu Network Cybersecurity in Post-Quantum Era (NESPOQ), který zaštiťuje NÚKIB.