Mahdoton murtaa: Kvanttiturvallinen netti lähestyy – ja se käyttää valon hippusia

Huolet salasanavarkauksista ja viestien lukauksista? Tiedätkö, tiede on kehittämässä järjestelmää, joka tekee hakkerointiin mahdottomaksi. Ja juuri nyt se toimikin satojen kilometrien matkoilla.

Mikä tekee tästä erityisen?

Perinteinen salaus sekoittaa tietoja matemaattisilla tempuilla. Ongelma on, että tehokkaat tietokoneet – varsinkin kvanttitietokoneet – voivat ne murtaa.

Kvanttiavainjako eli QKD menee toisin. Se nojaa fysiikan lakoihin, ei laskukaavoihin. Salaiset avaimet lähetetään yksittäisillä fotoneilla, valon hiukkasilla. Jos joku yrittää välistävetää ja mitata niitä, kvanttimaailman säännöt paljastavat tunkeilijan heti. Kuin lukko, joka hajoaa kappaleiksi varkaan koskettaessa.

Matka on ollut suurin este

Aiemmin kvanttiturva toimi vain parin kilometrin päässä. Käytännön netille tarvitaan yhteyksiä kaupunkien yli, palvelimien välille, jopa maiden rajojen yli.

Nyt saksalais-kiinalainen tiimi onnistui: he lähettivät kvanttisalattuja signaaleja 120 kilometriä tavallisessa valokuitukaapelissa. Samassa putkessa kulkee arkiset nettitiedot.

Näin he sen tekivät

Kaksi avainasia:

Pienet kvanttipisteet. Nämä ovat nanokokoisia valon tekijöitä. Ne pumppaavat esiin yhden fotonin kerrallaan, juuri televerkon taajuudella. Sopivat suoraan nykyisiin kaapeleihin.

Aikakoodaus. Älykäs kikka: tieto piilotetaan fotonin saapumisaikaan. Tuleeko se hetken A vai B? Yksinkertainen ero kantaa salaisuuden. Häiriöt kuten lämpö tai tärinä eivät tätä helposti pilaa.

Vastaanottimessa on interferometri, joka korjaa itse itsensä reaaliajassa. Se pyöri kuusi tuntia putkeen ilman ihmiskäsiä. Kvanttijutuille tämä on iso voitto.

Tulokset puhuvat puolestaan

Virheprosentti alle 11 prosentin 120 kilsan jälkeen. Riittää turvalliseen yhteyteen. Avainten tuotto 15 bittiä sekunnissa – hidas kuulostaa, mutta viesteille tarpeeksi.

Kvanttiturvassa nopeus ei ratkaise. Tärkeää on luotettavuus, jota ei voi hakkeroida.

Miksi tämä muuttaa arkeasi?

He käyttivät valmiita kuitukaapeleita. Ei uusia rakennelmia, ei katutöitä. Tämä on askel laboriosta arkeen.

Seuraavan vuosikymmenen aikana pankit, viranomaiset ja palvelimet siirtyvät kvanttiturvaan. Ehkä pian myös tavallinen netti.

Kvanttiverkko ei saavu huomenna, mutta tällaiset edistysaskeleet lyhentävät tietä.

Totuus "mahdoton murtaa" -lupauksesta

Ole rehellinen: täysin murtamatonta ei ole. Jos kaapeli katkeaa, kvanttifysiikka ei pelasta. Mutta laskentahakkeroinnin uhkaa vastaan tämä on vallankumous.

Ironista: juuri kvanttitietokoneiden nousu tekee tästä kiireellisen. Rakennamme kvanttisuojaa juuri ajoissa.