Первая в мире квантовая сеть в метро Лондона

Первая в мире квантовая защищенная сеть соединит сайты в лондонских Доклендс, Сити и Коридоре M4 и будет предоставлять услуги передачи данных, защищенные с помощью квантового распределения ключей (QKD) и постквантовой криптографии (PQC).

Это следует за демонстрацией двухточечного соединения с квантовой безопасностью в Бристоле и партнерством по запуску квантовых ключей по существующим оптоволоконным кабелям. Развертывание полностью квантово-защищенной городской сетевой среды с несколькими конечными точками требует новых подходов к интеграции и управлению.

Эта сеть, управляемая BT, предоставляет ряд услуг с квантовой защитой, включая выделенные сквозные зашифрованные каналы с высокой пропускной способностью, доставляемые через решение Openreach Optical Spectrum Access Filter Connect (OSA FC) для частных оптоволоконных сетей. Каналы QKD будут предоставляться с использованием квантовой сети, которая включает в себя как основные компоненты, так и компоненты доступа, и будут интегрированы в существующие операции BT по управлению сетью.

Toshiba предоставит оборудование для квантового распределения ключей и ПО для управления ключами. Эта компания открыла бизнес по производству оборудования для квантового шифрования в Кембридже, Великобритания.

В июне 2021 г. Toshiba продемонстрировала систему Twin Field QKD по оптоволоконным кабелям на большом расстоянии, превышающим 600 км, с использованием метода двухдиапазонной стабилизации. Комбинация мультиплексированного QKD с использованием существующей инфраструктуры для городских сетей, наряду с обычным QKD и Twin Field QKD для больших расстояний, прокладывает путь для коммерчески жизнеспособной квантовой защищенной сети в Великобритании.

По оценкам BT, атаки на систему безопасности с использованием квантовых компьютеров будут возможны в течение 5 лет и, вероятно, произойдут в течение 10 лет. Защита зашифрованного трафика является насущной проблемой сегодня, потому что данные, требующие долгосрочной защиты, могут подвергаться риску атак типа «сохранить сегодня, взломать позже»', при которых обмен ключами и зашифрованный трафик сохраняются сейчас и нарушаются, когда достаточно мощный квантовый компьютер становится доступным. Безопасность на основе QKD означает, что обмен ключами защищен от любых вычислительных или математических достижений и поэтому невосприимчив к любым нынешним или будущим атакам со стороны квантовых компьютеров.

Первоначально основное внимание будет уделяться пробным версиям для корпоративных клиентов, которые переносят конфиденциальный трафик (например, резервные копии баз данных) между сайтами, а также изучение потенциальных будущих предложений, таких как зашифрованные ссылки и «квантовые ключи как услуга».

Во второй половине 2020 г. Toshiba запустила коммерческие продукты для QKD, производимые на своем заводе в Кембридже. Они предлагают самые высокие скорости передачи ключей (1000 ключей в секунду) и самый большой диапазон среди всех имеющихся на рынке оптоволоконных систем QKD. Совместимость с мультиплексированием Toshiba позволяет передавать данные и квантовые ключи по одному оптоволокну, устраняя необходимость в дорогостоящей специализированной инфраструктуре для распределения ключей. Toshiba также будет поставлять ПО для доставки сетевых ключей и управления, которое обеспечивает сквозную защиту данных в сети.

«BT и Toshiba заняли лидирующие позиции в мире в области разработки сетей с квантовой безопасностью. Мы рады вывести это сотрудничество на новый уровень, построив в Лондоне первую в мире коммерческую сеть метро с квантовой защитой», - сказал Говард Уотсон (Howard Watson), технический директор BT. - Безопасная, надежная и надежная передача данных становится все более важной для наших клиентов по всему миру, поэтому мы гордимся той ролью, которую наша программа квантовых исследований и разработок играет в повышении безопасности мировых сетей на пороге новой эры квантовых вычислений».

«Наше партнерство с BT позволит нам предлагать организациям сетевые услуги с квантовой безопасностью, которые защищают их данные от ретроспективных атак с помощью квантового компьютера. Мы рады сотрудничать с компанией BT, которая давно занимается созданием безопасных и надежных сетей. Эта сеть прокладывает путь коммерческим услугам QKD в Великобритании и, в конечном итоге, за ее пределами», - сказал Таро Шимада (Taro Shimada), старший вице-президент корпорации и директор по цифровым технологиям Toshiba.

В 2017 г. компания BT провела первое полевое испытание QKD, интегрированного с защищенной оптической сетью связи, а в 2018-2019 гг. провела второе испытание QKD в действующей сети между Кембриджем и его научно-исследовательским кампусом Adastral Park в Ипсвиче. На тот момент это было самое длинное соединение в UK Quantum Network. В прошлом году BT провела клиентские испытания NCC QKD через 10G Ethernet.

Первая в мире квантовая сеть в метро Лондона