Tilgangen på stadig billig regnekraft, ikke minst i form av nettskybaserte GPU-er (Graphics Processing Unit), gjør at det bare er et tidsspørsmål før krypteringsteknologier som i dag anses for å være sikre, kan la seg knekke av aktører med tilstrekkelig motivasjon og ressurser. Mange krypteringsteknologier har allerede blitt ubrukelige på grunn av dette.
I mange forskningsmiljøer over hele verden jobbes det nå for å gjøre kvantekryptering til et reelt alternativ. I motsetning til dagens krypteringsteknologier, som er basert på matematiske beregninger, er kvantekryptering – gjerne kalt for QKD (Quantum Key Distribution) – basert på kvanteegenskapene til partikler som lysfotoner.
I teorien skal det ikke la seg gjøre å avlytte kvantekrypterte nettverk, men det har blitt funnet sårbarheter i flere tidligere implementeringer.
Les også:
Skal ha knekt «uknekkelig» kryptering
Kvantekryptering knekt ved NTNU
Noe av årsaken til at kvantekryptering i prinsippet gjør avlytting umulig uten at det kan oppdages, er at fotonstrømmen med dataene blir endret dersom den avlyttes. Noe av grunnlaget for dette er fenomenet kvantesammenfiltring.
Fenomenet innebærer at par av kvantepartikler, som lysfotoner, kan lages på en måte som lenker dem sammen på en slik at samhandling med én av partiklene også påvirker den andre, uavhengig av hvor langt fra hverandre partiklene befinner seg.
Klar til bruk i august
Kinesiske myndigheter har kommet langt i arbeidet med å ta i bruk kvantekryptering. Tidligere denne måneden skrev China Daily at Jinan, provinshovedstaden i Shandong, vil være den første byen i verden som tar i bruk kvantekryptering i forbindelse med kommunikasjon mellom kontorene til kommunistpartiet og andre myndigheter i byen. Dette skal skje i slutten av august i år.
Ifølge Zhou Fei ved Jinan Institute of Quantum Technology, er offentlige etater, forsvaret, samt finans og energiforsyning sektorene som har størst behov for sikker kommunikasjon.
Nettverket skal ha kostet 120 millioner yuan, drøy 140 millioner kroner og var ferdig utbygget med 200 terminaler allerede i 2013. Siden mai i år har det blitt utført omfattende tester for å sikre at det er klar for virkelig bruk.
2000 kilometer
Jinan, som ifølge China Daily har omtrent sju millioner innbyggere, ligger mellom Beijing og Shanghai. Kinesiske myndigheter har også bygget et 2000 kilometer langt kvantenettverk mellom de to storbyene, og dette nettverket går blant annet gjennom Jinan.
Ifølge Financial Times skal Beijing-Shanghai-nettverket blant annet benyttes av kommersielle banker i de to storbyene.
Til BBC News sier kvantefysikeren Anton Zeilinger ved Universität Wien at Kina har et forsprang, mens Europa rett og slett har gått glipp av muligheten til å ligge i forkant fordi myndighetene ikke har villige til å finansiere slike prosjekter utover mindre forskningsprosjekter.
Kinas forsprang skal ikke skyldes at Kina har noe forsprang når det gjelder selve forskningen, men at landet har satset på faktisk å ta i bruk teknologien.
– Vi er nødt til å innrømme at når Kina investerer i noe, har de større finansielle krefter og mer arbeidskraft enn alle andre, bortsett fra det amerikanske forsvaret, sier Valerio Scarani, en fysiker ved National University of Singapore, til BBC News.
Kvantekryptert satellittkommunikasjon
I august i fjor ble det kjent at Det kinesiske vitenskapsakademiet hadde skutt opp det som angivelig var verdens første satellitt med støtte for kvantekryptert kommunikasjon.
Et problem med denne teknologien har vært interferens fra solen, noe som har ført til at kommunikasjonen bare har fungert om skikkelig om natten. Ifølge IEEE Spectrum skal den maksimale rekkevidden for kvantekommunikasjon gjennom «eteren» vært på ti kilometer på dagtid.
Men nå skal kinesiske forskere ha greid å utvide dette til 53 kilometer, riktignok med hastigheter så lave som 20 til 400 bit per sekund, og med 48 desibel tap i kommunikasjonskanalen, noe som er høyere enn ved typisk kommunikasjon mellom blant annet satellitter og jordstasjoner.
Forsøket ble ifølge IEEE Spectrum gjort mellom to jordstasjoner, men forskerne ved University of Science and Technology of China mener at tilsvarende forbindelser også vil kunne fungere mellom en jordstasjon og en satellitt, eller mellom to satellitter.
Større bølgelengde
Gjennombruddet ble oppnådd ved at man har tatt i bruk lys med 1550 nanometers bølgelengde, framfor lys med bølgelengder i området 700 til 900 nanometer, som har blitt brukt i slike forsøk til nå. Årsaken har vært mangel på gode og kommersielt tilgjengelige fotondetektorer for 1550 nanometers lys som også fungerer ved romtemperatur. Men dette skal nå ha blitt utviklet av den kinesiske forskningsgruppen.
Ifølge IEEE Spectrum er intensiteten i lyset fra solen bare 1/5 ved 1550 nanometer enn ved 800 nanometer, noe som betyr betydelig lavere interferens. I tillegg skal lys med 1550 nanometers bølgelengde gå nærmest uforstyrret gjennom Jordens atmosfære.
