Budowa długodystansowego łączą w technologii Quantum Key Distribution na łączach sieci PIONIER na trasie Poznań-Warszawa trwała od początku kwietnia 2022 roku, gdy Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe odebrało elementy niezbędne do jego budowy. Łącze oparte jest na założeniu tzw. węzłów zaufanych oraz pozwala na kontynuowanie prac nad technologią QKD w projekcie NLPQT.
Dzięki długodystansowemu łączu QKD możliwe jest prowadzenie dalszych prac integracyjnych technologii QKD z systemami transmisyjnymi technologii DWDM oraz infrastrukturą sieci PIONIER. System transmisyjny QKD jest bowiem zintegrowany z zarządzaniem infrastrukturą sieci PIONIER.
– System transmisyjny QKD korzysta z dedykowanych włókien sieci PIONIER o łącznej długości 380 km. System korzysta z konfiguracji tzw. „zaufanych węzłów” i posiada pięć pośrednich węzłów transmisyjnych, pozwalających na skorzystanie z usług technologii QKD – tłumaczy Piotr Rydlichowski, specjalista komunikacji kwantowej z Poznańskiego Centrum Superkomputerowo-Sieciowego.
– Łącze oparto na najnowszej generacji urządzeń firmy IDQuantique – CerberisXG. Technologia QKD pozwala na generowanie oraz przesyłanie kluczy, które można wykorzystać w różnych scenariuszach oraz aplikacjach takich jak np.: szyfrowanie danych lub uwierzytelnianie. Wraz z systemem QKD zainstalowano system zarządzania kluczami umożliwiający konfigurację usług oraz monitorowanie systemu – mówi Piotr Rydlichowski.
To początek prac, które mają być kontynuowane na skalę międzynarodową.
Bezpieczne łącza międzymiastowe i międzypaństwowe
System QKD Poznań-Warszawa jest kontynuacją wcześniejszych prac polegających na instalacji systemów QKD w sieci miejskiej POZMAN oraz testów na segmentach światłowodowych na trasie Poznań-Warszawa. W 2021 roku w Poznaniu uruchomiono system do tzw. komunikacji i kryptografii kwantowej. Był to pierwszy w Polsce tego typu projekt, który działa w operacyjnym środowisku telekomunikacyjnym. Gwarantuje on bezpieczne połączenia sieciowe, odporne na ataki hakerskie.
Bezpieczną transmisję uruchomiono pomiędzy oddalonymi od siebie o 7 km serwerowniami Poznańskiego Centrum Superkomputerowo-Sieciowego przy ul. Wieniawskiego i ul. Jana Pawła II. Wykorzystano do tego istniejącą infrastrukturę światłowodową Poznania tzw. włókien ciemnych, czyli światłowodów, którymi aktualnie nie jest prowadzony żaden ruch sieciowy.
Do połączenia wykorzystana została infrastruktura będąca częścią sieci PIONIER i POZMAN, to m.in. światłowody i serwerownie. Bardzo podobne działania PCSS realizuje w projekcie europejskim OPENQKD. Jest to praktyczne wykorzystanie technologii komunikacji kwantowej do zestawienia szyfrowanych połączeń zabezpieczonych prawami mechaniki kwantowej.
W kolejnych etapach zbudowanie mają być łącza międzymiastowe, a także międzynarodowe w ramach sieci europejskiej. Przesyłanie kluczy do systemów kryptograficznych to bowiem przykład najbezpieczniejszej znanej metody komunikacji.
Kryptografia kwantowa z powodzeniem jest już stosowana w Szwajcarii ramach projektu OPENQKD, gdzie wykorzystuje się ją do zapewnienia ultrabezpiecznego przechowywania aktywów cyfrowych dla instytucji finansowych, takich jak: banki centralne, globalni depozytariusze, giełdy kryptowalut i dla zarządzających aktywami. Technologia Quantum Key Distribution wykorzystywana jest operacyjnie również w Chinach. Szyfrowanie informacji dotyczy praktycznie każdej dziedziny życia, począwszy od zabezpieczania transakcji bankowych, przez zabezpieczenie systemów rządowych, telefonii komórkowej, po bezpieczne korzystanie z poczty elektronicznej, wykonywanie zdalnej pracy i edukacji.
Obecnie technologie komunikacji kwantowej bardzo szybko się rozwijają. Szacuje się, że w najbliższych 2-3 latach nadal będą w fazie implementacji w testbedach i standaryzacji. Wielkoskalowe implementacje w ramach Unii Europejskiej przewidywane są na lata 2024-2030.
Gabriela Jelonek