Jak poinformowały w czwartek obydwie instytucje, technologia kwantowej dystrybucji kluczy szyfrujących (QKD - Quantum Key Distribution) to jedna z najnowocześniejszych technologii kryptograficznych. Wykorzystuje prawa mechaniki kwantowej, by tworzyć i przesyłać klucze szyfrujące.

Jej wyjątkowość polega na tym, że każda próba przechwycenia transmisji automatycznie niszczy klucz i uruchamia alarm. Klucze są generowane w czasie rzeczywistym, co eliminuje potrzebę ich przechowywania i zapewnia maksymalny poziom ochrony.

Specjaliści z ACK Cyfronet AGH zaprojektowali, zbudowali i uruchomili system kwantowej dystrybucji kluczy szyfrujących pomiędzy Urzędem Miasta Krakowa a Cyfronetem AGH. Umożliwia on przesyłanie kluczy szyfrujących, wykorzystywanych do zabezpieczania łącza sieciowego o przepustowości 100 Gbps (gigabitów na sekundę).

Karol Krawentek, zastępca dyrektora ACK Cyfronet AGH ds. Infrastruktury Centrum Danych wyjaśnił w czwartek, że dzięki wdrożeniu możliwe jest bezpieczne przesyłanie danych między instytucjami, m.in. w celu archiwizacji, wymiany baz danych, analizy danych czy wzbogacania treści serwisów informacyjnych Urzędu Miasta Krakowa.

Prezydent Krakowa Aleksander Miszalski zwrócił uwagę, że wprowadzenie nowego rozwiązania to efekt listu intencyjnego ws. współpracy w dziedzinie cyberbezpieczeństwa podpisanego przez krakowski magistrat i Akademię Górniczo-Hutniczą w maju zeszłego roku.

- To nie jest projekt na dziś, ale inwestycja w bezpieczeństwo Krakowa na dekady (…). Dziś pokazujemy, że potrafimy przejść od deklaracji do konkretnych, przełomowych wdrożeń. Kwantowa dystrybucja kluczy to najwyższy możliwy standard ochrony danych, oparty na prawach fizyki, a nie na kompromisach - podkreślił Miszalski.

Według specjalistów z AGH kwantowa dystrybucja klucza to technologia zabezpieczeń, która znacząco wyprzedza obecne standardy. Technologia bazuje na zabezpieczonej kwantowo komunikacji pary urządzeń.

Po stronie Cyfronetu jedno urządzenie generuje klucze za pomocą kwantowego generatora liczb losowych. Klucze są następnie przekazywane do szyfratora, który szyfruje połączenie pomiędzy urzędem miasta a Cyfronetem. Po stronie krakowskiego magistratu znajduje się drugie urządzenie, odbierające klucze i przekazujące je do lokalnego szyfratora, który odpowiada za szyfrowanie i rozkodowanie danych po stronie urzędu.

Zdaniem specjalistów technologia kwantowej dystrybucji kluczy szyfrujących jest uznawana za niemożliwą do złamania. Bazuje na prawach fizyki, a nie na matematycznych zabezpieczeniach. Oznacza to, że próba podsłuchu lub kopiowania klucza natychmiast go niszczy lub zniekształca, tym samym wykrywana jest obecność kogoś, kto chce przejąć przesyłaną wiadomość czy dane. W odróżnieniu od klasycznego szyfrowania, klucz nie istnieje jako obiekt, który można skopiować, ale jest generowany i przesyłany w sposób zależny od zasad mechaniki kwantowej, eliminując w ten sposób możliwość jego przechwycenia bez wykrycia.

Jak zapowiedziano, stworzona przez specjalistów z Cyfronetu infrastruktura ochrony przesyłanych danych dodatkowo poszerza usługi oferowane przez tę jednostkę dla środowiska akademickiego i przedsiębiorców.

- Dbając o bezpieczeństwo przetwarzanych danych, połączenie QKD utworzono również pomiędzy głównym i zapasowym centrum danych Cyfronetu. Mając na uwadze współdzielenie zasobów obliczeniowych naszych superkomputerów Ares, Athena i Helios, a także systemów pamięci masowych, bardzo ważne jest, aby dane przesyłane między dwiema lokalizacjami posiadały najwyższy możliwy poziom zabezpieczeń – podkreślił zastępca dyrektora ACK Cyfronet AGH.

Dodał, że wdrożenie technologii kwantowej dystrybucji kluczy szyfrujących w Krakowie pomiędzy Cyfronetem i Urzędem Miasta Krakowa jest elementem znacznie większej inicjatywy w Europie. Jej celem nie jest budowa pojedynczych bezpiecznych połączeń, lecz rozległej sieci obejmującej obszar Unii Europejskiej. W Polsce połączenia takie budowane są w ramach projektu PIONIER-Q i obejmują połączenia pomiędzy centrami komputerów dużej mocy oraz wybranymi ośrodkami miejskich sieci komputerowych.

W latach 2026-2028 w ramach części europejskiej inicjatywy European Quantum Communication Infrastructure (EuroQCI), Cyfronet wraz z partnerami będzie budował połączenia do krajów położonych blisko Polski. Tworzona sieć ma chronić wrażliwe dane i infrastrukturę krytyczną poprzez integrację systemów bazujących na zasadach mechaniki kwantowej z istniejącą infrastrukturą komunikacyjną, zapewniając dodatkową warstwę bezpieczeństwa. (PAP)

rgr/ agt/