Великобритания движется к созданию первого центра для натурных испытаний спутниковой связи с квантовым распределением ключей. На заброшенном аэродроме Эррол в Шотландии на месте бывшей станции для связи со спутниками создадут передовой центр для изучения проблем глобальной связи с квантовым шифрованием.

Источник изображения: Heriot-Watt University

В разработке и практической реализации квантово-защищённых спутниковых каналов связи дальше всех продвинулся Китай. Передачу данных с квантовым распределением ключей между Землёй и спутником Китай испытал первым в мире ещё в 2017 году, а в прошлом году сеть квантовой связи с использованием спутникового сегмента успешно испытали для удалённого управления энергораспределительной сетью на востоке страны.

Сегодня сети с квантовым распределением ключей для шифрования данных используют квантовые состояния фотонов. Из этого следует, что аппаратура для передачи данных базируется на лазерах и оптических приёмниках. Поэтому на наземной станции Данди (DSS) на аэродроме Эррол будет установлен 70-см роботизированный зеркальный телескоп, который будет следить за спутниками связи на низкой околоземной орбите.

Почти абсолютная надёжность связи с использованием квантового распределения ключей опирается на то, что квантовые состояния фотонов (данные) невозможно перехватить не изменив их. Это так называемый эффект наблюдателя в квантовой системе, когда измерение чего-либо нарушает принцип неопределённости Гейзенберга. Поэтому любое вмешательство в канал передачи квантовых ключей будет моментально вскрыто и позволит избежать приёма скомпрометированной информации.

Британский проект является совместным предприятием DSS и исследователей Hub в Университете Гериот-Ватт. Исследовательская установка будет разработана в рамках проекта Quantum Communications Hub, финансируемого через Национальную программу квантовых технологий Великобритании. Его цель — обеспечить квантовую безопасность на всех расстояниях, включая межконтинентальную связь через спутник. Позже к участию в проекте пригласят учёных из других университетов.

Почти 10 лет существует основанный Кимом Доткомом (Kim Dotcom) облачный сервис хранения данных Mega. По заявлениям авторов проекта, сервис использует сквозное шифрование данных пользователей, благодаря чему даже сотрудники компании не имеют доступа к ним. Однако недавнее исследование показало, что это не так.

Источник изображения: Aurich Lawson / Getty Images

За время существования пользовательская база Mega выросла до 250 млн человек, а объём хранящейся информации составляет более 1000 петабайт. Ключевая особенность, способствовавшая росту площадки, заключается в том, что сервис шифрует данные пользователя, чего не делают другие файлообменники вроде Dropbox. «Пока вы следите за тем, чтобы ваш пароль был достаточно надёжным и уникальным, никто и никогда не сможет получить доступ к вашим данным на Mega даже в исключительном случае, если вся инфраструктура Mega будет захвачена», — говорится в сообщении сервиса.

На деле же оказалось, что данные пользователей не так хорошо защищены. Опубликованное на этой неделе исследование указывает на то, что Mega или организация, контролирующая инфраструктуру сервиса, может получить доступ к данным пользователей, хранящимся на серверах компании. В сообщении сказано, что архитектура, которую сервис использует для шифрования файлов, изобилует серьёзными криптографическими недостатками, эксплуатация которых позволяет провести атаку для полного восстановления ключа шифрования. Это означает, что при наличии доступа к инфраструктуре сервиса злоумышленник может расшифровать файлы пользователей или даже подменить их вредоносными копиями, которые внешне не будут отличаться от оригиналов.

«Мы показали, что система Mega не защищает пользователей от вредоносного воздействия на стороне сервера, и представили пять разных атак, используя которые вместе можно нарушить конфиденциальность пользовательских файлов. Кроме того, целостность пользовательских данных нарушается до такой степени, что злоумышленник может вставить вредоносные файлы, которые пройдут все проверки подлинности на стороне клиента», — говорится в сообщении исследователей.

Согласно имеющимся данным, исследователи уведомили Mega о выявленных недостатках безопасности в марте этого года. На этой неделе сервис начал распространять обновление, чтобы закрыть уязвимости, но, по мнению авторов исследования, выпущенный компанией патч не способен решить всех проблем.

Российский стартап QApp в ходе Петербургского международного экономического форума (ПМЭФ-2022) продемонстрировал работу алгоритмов так называемой постквантовой криптографии в системе на отечественном процессоре Baikal.

Источник изображения: pixabay.com / geralt

Постквантовые криптографические алгоритмы основаны на специальном классе математических преобразований, инвертирование которых представляет большую сложность как для классических, так и для квантовых компьютеров. По сути, речь идёт о методах защиты информации, которые будут устойчивы к взлому при помощи квантовых вычислительных систем будущего.

Компания QApp представила на ПМЭФ-2022 пакет специализированного программного обеспечения, адаптированный для работы на компьютере с процессором Baikal-M. Отмечается, что впервые реализованы и протестированы алгоритмы постквантовой криптографии на платформе с архитектурой Arm.

Источник изображения: pixabay.com / Gerd Altmann

«Подобные кейсы практически отсутствуют на российском рынке, однако именно они наглядно демонстрируют высокий показатель готовности российского аппаратного и программного обеспечения к интеграции передовых технологий в индустрию. Мы создали серьёзный задел на пути перехода информационных систем государства и бизнеса на квантово-устойчивые решения», — заявляет QApp.

Как отмечает ТАСС, QApp уже получили сертификат совместимости с устройствами на процессорах Bakal-M: персональными компьютерами, серверными решениями, промышленными системами и сетевым оборудованием.

На конференции «Цифровая индустрия промышленной России» специалисты НИТУ «МИСиС» провели демонстрацию работы узла отечественной квантовой сети. Узел разработан учёными Центра НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ «МИСиС». В будущем подобные узлы станут базой для создания демонстрационных квантовых компьютеров и прототипирования устройств квантового интернета.

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Подобная разработка уже используется для развёртывания квантовой оптической сети как на основе сетевой инфраструктуры НИТУ «МИСиС», так и другими научно-учебными учреждениями в России. Например, квантовая сеть создана также на базе МГУ. Но представленная на днях установка НИТУ «МИСиС» имеет ряд особенностей — она нацелена помочь в обучении специалистов и для постановки экспериментов.

«Узел квантовой сети, разработанный учеными Центра НТИ "Квантовые коммуникации" НИТУ "МИСиС" используется для проведения демонстрационных и научно-исследовательских работ в области квантовых коммуникаций и фотоники на базе вузов, R&D-центров и научно-производственных объединений», — сказано в пресс-релизе НИТУ «МИСиС».

Представленный комплект состоит из двух блоков, соединенных оптоволоконной линией связи. В линии приёмник формирует последовательности лазерных импульсов, которые отсылает передатчику — это так называемая двухпроходная система. Фактически узел воспроизводит распределённый генератор случайных чисел. Созданный учёными комплекс отличается повышенной гибкостью конфигурации, что выгодно отличает его от аналогов. Гибкость и модульный подход позволяют «модифицировать оптические схемы, варьировать электронные компоненты, исследовать перспективные протоколы, а также разрабатывать интерфейсы для интеграции квантовых коммуникаций в другие информационные системы».

Китайская компания China Telecom выпустила свой первый смартфон с модулем квантового шифрования. Об этом сообщило информационное агентство «Синьхуа». Разработчики анонсировали устройства 16 мая, в преддверии Всемирного дня электросвязи и информационного общества.

Источник: CGTN

Смартфон получил название Tianyi No. 1 2022. Его главной особенностью стало наличие модуля квантового шифрования со специальной SIM-картой, совместимой с ним. Для шифрования и дешифровки используется специальный ключ, встроенный в SIM-карту.

В отличие от традиционной криптографии, в Tianyi No. 1 2022 используется принцип квантовой суперпозиции. Это фундаментальный принцип квантовой механики, предполагающий возможность сложения двух и более квантовых состояний. «Когда пользователь использует квантово-защищённый канал связи, генерируется секретный ключ для проверки его личности. После подтверждения, квантовая сеть сгенерирует в режиме реального времени новый ключ для шифрования голосовых данных», — рассказал инженер QuantumCTeck Чжан Жутун (Zhang Rutong).

Как пишет издание Gamingsym, Tianyi No. 1 2022 \оснащён экраном 6,5 дюймов с разрешением 1080p и частотой 90 Гц. Смартфон также получил батарею в 5000 мА·ч и хранилище на 128 Гбайт. Планируется выпустить две версии устройства — с 6 и 8 Гбайт ОЗУ.

Это не первый смартфон с квантовым шифрованием. В апреле 2021 года устройство с повышенным уровнем защиты представила компания Samsung. Смартфон Galaxy Quantum2 получил технологию квантового шифрования на базе квантового генератора случайных чисел (QRNG)

Компания Samsung, по сообщениям сетевых источников, в скором времени начнёт приём заказов на смартфон Galaxy Quantum 3 с квантовым генератором случайных чисел, который должен повысить защищённость аппарата. В основу новинки, если верить имеющимся данным, ляжет модель Galaxy M53 5G.

Источник изображений: SamMobile

Устройство получит 6,7-дюймовый дисплей Super AMOLED Infinity-O формата Full HD+ с частотой обновления 120 Гц. В небольшом отверстии в верхней части экрана расположится 32-мегапиксельная селфи-камера.

Для тыльной камеры предусмотрено четырёхкомпонентное исполнение. Это 108-мегапиксельный основной блок, 8-мегапиксельный модуль с широкоугольной оптикой, 2-мегапиксельный датчик глубины и 2-мегапиксельный сенсор для макросъёмки.

Будет установлен процессор MediaTek Dimensity 900. Чип объединяет восемь вычислительных ядер — два ядра Cortex-A78 с частотой до 2,4 ГГц и шесть ядер Cortex-A55 с частотой до 2,0 ГГц. В состав изделия также входят графический контроллер Mali-G68 MC4 и модем 5G SA/NSA.

Объём оперативной памяти — 6 и 8 Гбайт, вместимость флеш-накопителя — 128 и 256 Гбайт. Есть адаптеры Wi-Fi 5 и Bluetooth 5.2, контроллер NFC, порт USB Type-C и боковой сканер отпечатков пальцев. Питание обеспечит аккумуляторная батарея ёмкостью 5000 мА·ч.

Ожидаемое появление квантовых компьютеров несёт угрозу традиционному шифрованию. Гарантированно парировать эту угрозу обещают системы связи с квантовым распределением ключей. Безопасность заложена в самой основе квантовой криптографии на физическом уровне. Любая попытка перехвата ключей сразу обнаруживает себя. С передачей квантовых ключей по оптическим кабелям учёные уже разобрались. Пришло время для беспроводного обмена.

Проверка беспроводного распределения квантовых ключей в меняющихся погодных условиях. Источник изображения: МТУСИ

«Группа исследователей из МТУСИ, компаний QRate и "Мостком" провела эксперимент по беспроводной передаче квантового ключа в открытом пространстве на 180 и 3100 метров. Учёным удалось совместить оборудование квантовой защиты информации с технологией лазерной передачи данных и оценить влияние погодных условий на качество их синхронизации», — сказано в пресс-релизе Московский Технический Университет Связи и Информатики (МТУСИ).

Для проведения эксперимента на крыше зданий МТУСИ были установлены и направлены друг на друга терминалы атмосферной (лазерной) оптической связи «Мостком». Генерацию ключей — последовательность одиночных фотонов, информация в которых была закодирована в квантовых состояниях этих частиц — выполняло промышленное оборудование компании QRate. Кстати, QRate обещает до конца года выпустить модули квантовой связи, которые можно подключить к любому ПК и они будут стоить дешевле $10 тысяч.

На протяжении недели команда проводила работы с оборудованием в городских условиях эксплуатации: при воздействии водяного пара, дождя, снега, тумана, смога, солнечного и искусственного освещения. В будущем эта информация поможет развёртывать сети с квантовым распределением ключей там, где прокладка оптических кабелей будет невозможна либо экономически невыгодна, например, для защищённых каналов связи с роботизированной техникой и системами «умного» города. Фактически учёные создают решение так называемой «последней мили» для достаточно простого и массового внедрения технологии в повседневную жизнь.

Для передачи квантово-распределённых ключей на большие расстояния без использования кабелей также можно использовать спутники. В России такие программы находятся на стадии разработки, но в Китае, к примеру, спутники с каналами с квантовой криптографией уже испытываю свыше десяти лет, и даже на практике проверяют работу таких сетей для защиты энергосетей. За квантовой криптографией будущее. Мир становится полностью зависимым от «цифры». Тотальная цифровизация не оставляет других возможностей.

Компания Passware, легально продающая программные и аппаратные инструменты для взлома паролей, сообщила о создании инструмента для взлома компьютером Mac, оснащённых чипом безопасности Apple T2. Прежде считалось, что данные компьютеры имеют весьма надёжную защиту, но разработчики смогли найти уязвимость в данном чипе и создали инструмент для её использования.

Источник изображения: Apple

Apple представила микросхему безопасности T2 для Mac в 2018 году и с того времени использовала её для обеспечения безопасной загрузки компьютеров Mac на процессорах Intel. Особенность T2 заключается в том, что он содержит контроллер SSD и механизм шифрования, что позволяет ему мгновенно зашифровывать и расшифровывать данные в режиме реального времени.

Passware ранее уже имела в ассортименте инструменты, позволяющие подбирать пароли и расшифровывать диски, защищённые более старым средством шифрования FileVault на компьютерах Mac без чипа T2. При этом использовался графический ускоритель, что позволяло проверять десятки тысяч паролей в секунду. Однако до недавнего времени метод подбора паролей путём перебора всех возможных комбинаций было непрактично использовать на компьютерах Mac с чипом Т2. Это связано с тем, что пароль не хранится на SSD, а чип ограничивает количество возможных попыток его ввода. Потому необходимо подбирать не пароль, а ключ дешифрования, что, в теории, может занять миллионы лет.

Чип Apple T2 выделен красным Источник изображения: iFixit

Однако теперь Passware предлагает инструмент, который позволяет обойти защиту от перебора и позволяет неограниченное количество раз вводить пароль на Mac с чипом Т2. Хакер может применить словарь паролей. Сама Passware предоставляет словари из 550 тысяч самых используемых паролей, собранных в результате различных утечек данный, а также более крупный, на 10 миллиардов паролей. Однако процесс их подбора по-прежнему медленнее чем обычно. Скорость достигает 15 паролей в секунду. Теоретически подбор требуемой комбинации может занять тысячи лет, однако большинство людей использует относительно короткие и простые пароли. Комбинацию из шести символов можно взломать примерно за 10 часов.

Passware сообщает, что модуль для взлома компьютеров Mac с чипом Т2 предоставляется только государственным заказчикам, а также частным компаниям, которые могут предоставить веские основания для его использования. Важно отметить, что для взлома хакер должен иметь физический доступ к целевому компьютеру. А если пароль представляет собой набор случайных символов, то подобрать его будет крайне проблематично даже с автоперебором.

Компания QSpace, по сообщению газеты «Коммерсантъ», получила от Газпромбанка средства в размере 71,7 млн рублей. Деньги будут направлены на развитие спутниковых систем квантового распределения ключей (КРК).

Источник изображения: pixabay.com / Gam-Ol

Стартап QSpace был учреждён в 2017 году. Компания в равных долях принадлежит ООО «Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий» (МЦКТ, другое название — Российский квантовый центр, РКЦ) и научному руководителю РКЦ Юрию Курочкину. При этом в структуре МЦКТ доля в размере 47,5 % принадлежит Газпромбанку.

Условия сделки между QSpace и Газпромбанком не раскрываются. Но отмечается, что на реализацию проекта квантовой спутниковой связи QSpace требуется 220 млн рублей до конца 2024 года. Средства пойдут на проектирование спутника и изготовление макетов.

Источник изображения: pixabay.com / insspirito

Реализовать систему квантового распределения ключей планируется на базе небольшого космического аппарата формата CubeSat. Его запуск предварительно намечен на следующий год.

Отметим, что квантовое распределение ключей — метод передачи секретного ключа между двумя сторонами, безопасность которого основана на фундаментальных законах квантовой физики. Технология необходима прежде всего госорганам, военному и банковскому секторам.

Сквозное шифрование чатов впервые появилось в Facebook* Messenger в 2016 году. Теперь сквозное шифрование доступно всем пользователям Messenger не только для личных, но и для групповых чатов, а также голосовых и видеозвонков в приложении. Активировать его надо вручную.

Источник изображения: The Verge

Facebook* рассматривает возможность включить сквозное шифрование для своего мессенджера по умолчанию, однако это произойдёт не ранее следующего года из-за опасений регуляторов по поводу общественной безопасности.

Источник изображения: Meta*

Пользователи Messenger могут активировать безопасный чат двумя способами: либо провести пальцем вверх по существующей беседе, чтобы активировать чат, в котором сообщения автоматически исчезают при закрытии окна, либо нажать на иконку в виде замка при создании нового чата. Помимо полного развёртывания сквозного шифрования, Meta* представила несколько новых функций для зашифрованных чатов. Теперь в них можно использовать GIF-файлы, стикеры, реакции, а также долгое нажатие, чтобы отвечать на определённые сообщения или пересылать их. Зашифрованные чаты также получили значки для идентификации подлинности учётных записей пользователей.

Источник изображения: Meta*

Помимо прочего, пользователи Messenger получили возможность сохранять медиафайлы, которыми обменивались в зашифрованных чатах. В течение следующих нескольких недель будет добавлена функция уведомления о снимке экрана в чате, как в Snapchat.

* Внесена в перечень общественных объединений и религиозных организаций, в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25.07.2002 № 114-ФЗ «О противодействии экстремистской деятельности».

Группа китайских учёных опубликовала статью, в которой сообщила о разработке архитектуры квантового компьютера для взлома любых современных шифров. Архитектура позволяет взламывать коды с использованием относительно небольшого числа кубитов — на уровне 10 тыс., тогда как раньше считалось, что шифрование будет пробито системами со 100 тыс. кубитов или больше. Это означает, что компрометация современных шифров не за горами.

Источник изображения: University of Science and Technology of China

Приблизиться к созданию квантовой системы по взлому кодов шифрования позволит архитектура компьютера с квантовой памятью. В настоящее время все или почти все представленные квантовые вычислительные системы (хотя правильнее говорить — симуляторы квантовых процессов) не имеют памяти для хранения промежуточных квантовых состояний кубитов. Сама природа кубитов не позволяет этого сделать просто. Записать квантовое состояние кубита равно измерению этого состояния, а измерение состояния ведёт к коллапсу квантовой системы. Кубит можно только законсервировать тем или иным способом. Сделать это надёжно и воспроизводимо, пока невозможно.

Китайские учёные утверждают, что они нашли возможность консервировать состояние кубитов в кристаллах. Эксперименты показывают, что идея работает, хотя к практической реализации путь будет очень долгий. Тем не менее, появляется шанс подойти к системе для взлома шифров намного раньше, чем это произошло бы при движении по прежнему пути.

В статье в китайском рецензируемом научном журнале Acta Physica Sinica учёные сообщили, что их память на кристалле может хранить кубиты в течение часа или около того. При этом квантовая информация в памяти обновляется по мере выполнения вычислений (во всяком случае, к этому будут двигаться). Подобная память прежде разрабатывалась для квантовой криптографии как возможность создания квантовых повторителей. На сегодняшний день нет коммерческих квантовых повторителей и сегмент квантовой связи довольно короткий — 60–70 км. Создание квантовой памяти поможет как для взлома современных шифров, так и для развития квантовой криптографии и, конечно же, квантовым вычислениям.

Администрация президента США Джо Байдена (Joe Biden) опубликовала перечень требований к сетям связи, которые требуют наивысшего уровня безопасности. Новые требования обязывают использовать одобренное правительством шифрование и предписывает сообщать о проблемах в Агентство национальной безопасности (АНБ) США.

Источник изображения: REUTERS/Kevin Lamarque/File Photo

Требования, изложенные в опубликованном в среду меморандуме о национальной безопасности, требуют от таких агентств, как Пентагон, ЦРУ и Министерство энергетики, принять базовые меры для обеспечения безопасности сетей, в которых хранятся наиболее конфиденциальные данные США. Среди требований: обязательное использование многофакторной аутентификации или нескольких уровней паролей, доставляемых через разные сервисы; шифрование, одобренное АНБ и использование архитектур с нулевым доверием — программного обеспечения для непрерывной проверки личности пользователя и подлинности устройства.

Меморандум основан на предыдущих требованиях администрации Байдена к федеральным гражданским сетям. Белый дом сделал кибербезопасность одним из своих главных приоритетов после целого ряда инцидентов, таких как попытки вымогательства, одна из которых в прошлом году парализовала поставки бензина на восточное побережье США.

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова сообщил, что 16 декабря состоялся торжественный запуск Университетской квантовой сети (УКС) — уникального проекта построения квантовой защищённой системы связи. Работы начались в декабре прошлого года. Максимальная длина сегмента составила 40 км.

Источник изображения: МГУ им. Ломоносова

Первый этап проекта был завершён в августе 2021 года. К этому времени все запланированные для подключения объекты были введены в работу с проверкой корректности функционирования оборудования. На втором этапе была проведена настройка квантового оборудования и интеграция университетского сегмента сети с сетью компании «ИнфоТеКС» в Отрадном, после чего в сентябре началась опытная эксплуатация сети. «ИнфоТеКС» является партнёром Центра квантовых технологий физического факультета МГУ по реализации этого проекта и участвует в совместной разработке системы выработки и распределения ключей ViPNet QSS.

«Сеть соединила пять квантовых устройств, установленных на территории МГУ на Ленинских горах, Моховой улице, а также в головном офисе компании "ИнфоТеКС" в Отрадном, распределяющих квантовые ключи на двадцать абонентских терминалов. При этом максимальная длина канала квантово-защищенной связи в рамках проекта достигла 40 км», — сообщается в пресс-релизе МГУ.

При создании Университетской квантовой сети МГУ предусмотрена возможность присоединения других участников. Желающие найдутся. В частности, собственная квантовая сеть создана на базе разработок НИТУ «МИСиС», МТУСИ, ООО «КуРэйт» и ООО «Код Безопасности». Обе сети заявлены как открытые и, вероятно, могут рассматриваться в плане совместной работы. Тем самым экспертное сообщество в новой сфере криптографических коммуникаций обещает значительно расшириться, что приведёт к появлению нового опыта и новых практических решений.

На следующей неделе откроет двери для широкой публики первый и единственный в России научно-технологический музей, посвящённый прошлому, настоящему и будущему криптографии, а также истории развития шифровальной техники.

Источник изображения: cryptography-museum.ru

Музей расположен в здании на территории концерна «Автоматика» (входит в государственную корпорацию «Ростех»), где в советские годы учёные разрабатывали аппаратуру для шифрования телефонной связи. Компанией-учредителем музея выступает научно-производственная компания «Криптонит», которая занимается разработками в таких областях как криптография, телекоммуникации, технологии и решения в области хранения, обработки и управления большими данными, машинное обучение и нейросети, информационная безопасность.

Источник изображения: cryptography-museum.ru

В экспозиции музея — несколько десятков экспонатов, архивные документы и более 130 инсталляций, в том числе интерактивных. Одним из центральных и самых больших объектов музея является инсталляция, посвящённая легендарной шифровальной машине «Фиалка» (М-125), изобретённой в СССР после Второй мировой войны и несколько десятилетий использовавшейся странами Варшавского договора. До 2020 года вся информация об устройстве и его внешний вид держались в строжайшем секрете.

Источник изображения: cryptography-museum.ru

Для посетителей Музея криптографии воссозданы два кабинета выдающихся учёных — Владимира Котельникова и Клода Шеннона (Claude Shannon). Здесь же можно найти инсталляцию, посвящённую линии «Москва — Вашингтон» и номерные станции со всего мира, а также разделы, которые расскажут о секретах разведчиков, шифрах и сетях, которые они использовали, и их жизни.

Источник изображения: cryptography-museum.ru

Музей обладает уникальной коллекцией предметов, аналогов которой не представлено в России в открытом доступе: многие из них впервые рассекречены специально для экспозиции. Распоряжением правительства РФ Музей криптографии получил в безвозмездное пользование 39 объектов, включая легендарную шифровально-кодировочную машину М-125, с которой специально к открытию музея был снят гриф секретности.

Источник изображений: cryptography-museum.ru

Помимо постоянной экспозиции и зоны временных выставок в музее будут работать лекционный зал, просветительский центр и мастерская.

Ожидается, что Музей криптографии позволит пробудить интерес посетителей к науке и современным технологиям, рассказывая о криптографии и смежных научно-технических областях.

Энергосистема Китая значительно мощнее, чем энергосистемы США, Индии, России и Японии вместе взятые. Управлять таким хозяйством в полуручном режиме становится попросту невозможным, особенно после включения в распределительные сети таких нестабильных источников электричества, как солнечные и ветряные фермы. Переход на компьютерное управление чреват опасностью взлома и техногенными катастрофами. Спасти положение обещает квантовое шифрование.

Модель китайского спутника квантовой связи. Источник изображения: Costfoto/Barcroft Media/Getty Images

Ещё в 2016 году Китай запустил на орбиту спутник для отработки технологий квантовой криптозащиты. Спутниковый канал представляется доступным по реализации решением для передачи на огромные расстояния криптографических ключей с помощью квантового распределения. Это намного дешевле и проще в обслуживании, чем строительство тысячекилометровых волоконнооптических трасс со сверхзащищёнными узлами для ретрансляции квантового распределения ключей, а такие узлы сегодня приходится создавать через каждые 60–70 км. У спутниковых линий связи такого типа свои проблемы — облачность, солнце и небольшие окна для передачи при пролёте над нужными территориями. Но для быстрого решения вопроса с ключами альтернатив спутниковым линиям передачи нет.

Ключ передаётся в информации, зашифрованной в квантовых состояниях одиночных фотонов. Перехват таких фотонов создаёт так называемый эффект наблюдателя, что немедленно изменяет квантовые состояния перехваченных фотонов и сигнализирует о перехвате. Это сразу компрометирует ключ, и его передача начинается снова и будет вестись до тех пор, пока ключ не будет передан без признаков вмешательства извне.

Перехват и дешифровка команд управления энергосистемой чреват взломом и возможностью обрушения энергосети со всеми вытекающими последствиями. Квантовые линии связи позволяют надёжно зашифровать и передать ключи, а значит, полностью защитят команды управления, передаваемые по обычным линиям связи.

Масштабные испытания спутниковой квантовой линии связи в Китае были проведены весной этого года в виде тренировочного перехвата управления распределительной сетью провинции Фуцзянь на юго-востоке Китая центральной штаб-квартирой в Пекине. Эта провинция граничит с Тайванем, поэтому в случае конфликта рискует оказаться под ударом, включая риск попытки обрушения её энергосистемы. Спутник квантовой линии связи защитил обмен командами между центром и провинцией, чем доказал эффективность решения.

Безусловно, Китай и другие страны с развитой наукой не полагаются исключительно на спутниковые коммуникации и создают также наземную инфраструктуру для квантового распределения ключей. Задач у таких линий множество — от передачи защищённой информации до управления транспортными и другими системами. Польза от этой технологии уже есть, и она приносит свои плоды. Это будущее, которое уже наступило.