Спутники помогут защитить передачу данных на больших расстояниях
Исследователи из Мюнхенского технического университета (TUM) разработали новые методы шифрования для предотвращения перехвата сообщений при передаче на больших расстояниях. Для этого они планируют использовать спутники, которые будут развернуты в рамках проекта QUICK3. Запустить первый аппарат планируется в 2025 году, однако для полноценной работы системы их понадобится гораздо больше.
Сейчас данные шифруются с помощью математических методов. Однако с ростом мощности квантовых компьютеров эти математические коды, вероятно, перестанут быть безопасными в ближайшем будущем. «Безопасность будет основана на том, что информация будет кодироваться в виде отдельных частиц света и затем передаваться. Законы физики не позволяют извлекать или копировать эту информацию. Когда информация перехватывается, частицы света меняют свои характеристики. Поскольку мы можем измерить эти изменения состояния, любая попытка перехвата передаваемых данных будет распознана немедленно, независимо от будущих достижений в области технологий», — поясняет руководитель исследования Тобиас Фогл.
Основная проблема заключается в передаче данных на большие расстояния. В классических коммуникационных системах информация передается с помощью оптического волокна и кодируется в виде множества световых частиц. Однако информацию, которая содержится в одной частице, нельзя скопировать. В результате не получается усилить световой сигнал, как это делается при использовании обычного оптического волокна. Это ограничивает дальность передачи информации несколькими сотнями километров.
Решить эту проблему исследователи предлагают с помощью спутников. На высоте более 10 км атмосфера настолько разрежена, что свет не рассеивается и не поглощается. Это позволит космическим аппаратам передавать данные на большие расстояния. В рамках проекта QUICK3 ученые разрабатывают систему, которая включает в себя все компоненты, необходимые для создания спутника квантовой связи. На первом этапе команда провела тестирование каждого из его компонентов, следующим шагом станет испытание всей системы в космосе.
Исследователи изучат, сможет ли технология противостоять условиям космического пространства, и попытаются понять, как взаимодействуют отдельные компоненты системы. Запуск первого спутника запланирован на 2025 год. Однако для создания полноценной сети квантовой связи потребуются сотни, а возможно, и тысячи спутников.
Одна из участниц группы исследователей — Антония Вахтер-Це — разрабатывает алгоритмы, которые не смогут взломать даже квантовые компьютеры. В будущем это позволит шифровать большую часть информации с использованием математических алгоритмов, включая документы, требующие особой защиты, либо банковские данные. При этом не обязательно вся информация будет передаваться исключительно с помощью нового метода, который достаточно сложный и дорогостоящий. Это может быть гибридная система, в которой данные будут зашифрованы либо физически, либо математически.
