Odborníci z Vysokého učení technického v Brně (VUT) a Univerzity obrany (UO) provedli v první polovině dubna zátěžový test vysokorychlostní síťové infrastruktury mezi oběma institucemi, když uskutečnili první vysokorychlostní přenos dat s kvantově odolným šifrováním. „Tento způsob šifrování představuje klíčový úkol Armády České republiky. Jsme proto rádi, že právě naše pracoviště – Katedra elektrotechniky FVT Univerzity obrany – se podílí na tomto testovacím přenosu,“ uvedl docent Martin Kyselák, vedoucí zmíněné katedry.
V průběhu popisovaného testu výše uvedená infrastruktura využívala kryptografické systémy, které jsou odolné vůči útokům kvantovými počítači. Nasazeny byly jak mechanismy kvantového ustanovení klíčů (QKD), tak postkvantové kryptografie (PQC). Na rozdíl od dřívějších aktivit v České republice však byly nasazeny i unikátní kvantově odolné šifrátory, které zajistily nejen klíčový management, ale i vlastní zabezpečený přenos dat. Otestovaná infrastruktura tak nemá pouze vědecký a experimentální přínos, ale lze ji využít pro praktický přenos dat, které mají být chráněny i proti kvantovým hrozbám. Zprovozněním infrastruktury se tak blížíme k praktickému nasazení kvantově odolných technologií, v tomto případě pro velmi náročné aplikace, které vyžadují maximální přenosové rychlosti a minimální zpoždění. Výsledky umožňují naplnit plán přechodu na postkvantovou kryptografii, který je akcentován mezinárodními autoritami (např. Evropskou komisí zde), či v rámci národních odborných setkání, jakými je např. konference K bezpečnosti občanů ČR a postkvantové kryptografii v Senátu ČR, kterých se VUT v Brně účastní.
„Během zhruba dvoutýdenního testu byly přeneseny cca 3 TB dat rychlostmi okolo 76 Gb/s. Pro šifrování se využívaly hardwarově akcelerované šifrátory vyvíjené na FEKT VUT v Brně, které byly doplněny vlastními zátěžovými testery. Během přenosu bylo spotřebováno přes 50 000 šifrovacích klíčů, které byly kombinovány hybridně, tj. pomocí klasické, kvantové a postkvantové kryptografie. Tato detailní zkušenost se všemi přístupy potvrdila vhodnost postkvantové kryptografie pro masivní nasazení v praxi a ukázala na některé slabiny ostatních přístupů.” uvedl profesor Jan Hajný z VUT.
Na realizaci testu se podílel také tým Optolab z Ústavu telekomunikací FEKT VUT, který se dlouhodobě zabývá ochranou optických vláknových infrastruktur, detekcí anomálií a zvyšováním odolnosti datových sítí. V oblasti QKD tým využil zkušenosti a znalosti získané jak z projektu NESPOQ, tak ze spolupráce se zahraničními partnery. Realizovaný optický spoj nesloužil pouze k zabezpečenému vysokorychlostnímu přenosu dat, ale současně umožňoval také monitorování telemetrických dat přenosové infrastruktury.
Tyto aktivity navazují na dlouhodobý výzkum týmu Optolab v oblasti bezpečnosti optických sítí, který je realizován jak v rámci národních projektů Ministerstva vnitra ČR, tak evropských projektů, například ICON. Vzhledem k rostoucímu počtu útoků na optické kabely a kritické komunikační infrastruktury je nezbytné věnovat zvýšenou pozornost jejich ochraně, včasné detekci nestandardních událostí a zvyšování provozní odolnosti. Spolupráce s Univerzitou obrany proto představuje významnou příležitost pro společný výzkum a využití dosažených výsledků jak pro bezpečnostní složky, tak pro oblast obrany.
Realizátoři tohoto pilotního testu, Ústav telekomunikací FEKT VUT a Univerzita obrany, mají v plánu v započatých aktivitách pokračovat a soustředit se na praktickou realizaci kvantově odolných šifrátorů pro nasazení v obranných aplikacích. Aktivity budou řešeny zejména v rámci výzkumného projektu QARC.
Autoři: Jan Hajný (VUT) a Martin Kyselák (UO), foto: VUT
