Jaringan kuantum telah berjalan secara rahasia selama 2 tahun

Sebuah laboratorium nasional telah mengoperasikan jaringan kuantum yang dapat mewujudkan komunikasi Internet yang sangat aman.

Meskipun teknologi baru ini, yang dijelaskan pada tanggal 1 Mei di jurnal pracetak arXiv.org, masih digunakan dalam jaringan uji, teknologi ini bisa menjadi teknologi pertama yang ekonomis dan terukur. kriptografi kuantum yang dapat digunakan dengan jaringan serat optik yang sudah ada, khususnya pada jaringan yang mengelola jaringan listrik dan infrastruktur penting lainnya.

Kode yang tidak bisa dipecahkan
Dalam kriptografi, komputer mengirimkan pesan berkode yang memerlukan kunci untuk diuraikan. Namun teknik enkripsi yang ada tidak sepenuhnya aman dengan daya komputasi dan waktu yang cukup, sehingga dapat diretas.

Masukkan kriptografi kuantum.

Idenya didasarkan pada salah satu konsekuensi aneh dari mekanika kuantum, yaitu ketika foton cahaya berpindah dari satu titik ke titik lain, ia bergerak dalam keadaan yang tidak dapat ditentukan. Seorang pengamat tidak dapat mengetahui orientasinya, atau polarisasinya, tanpa mengganggu foton dan mengubah hasilnya. (Fisika Aneh: Penjelasan Partikel Kuantum Paling Keren)

Jadi, jika pesan rahasia dienkripsi dengan kunci kuantum yang dikodekan dalam keadaan awal foton, pihak luar mana pun yang mencoba mencegat pesan tersebut akan mengganggu partikel tersebut dan dengan demikian mengubah kuncinya.

Meskipun kriptografi kuantum sempurna secara teori, kriptografi kuantum tidak berfungsi dengan jaringan yang ada karena kunci kuantum harus dibagikan dengan setiap node, atau titik terhubung dalam jaringan, dan ini memerlukan detektor foton yang besar dan mahal di setiap node. Jadi, seiring pertumbuhan jaringan, sistem dengan cepat menjadi rumit.

“Itu mahal dan tidak sesuai dengan arsitektur normal jaringan serat optik,” kata rekan penulis studi Richard Hughes, fisikawan di Los Alamos National Laboratory di New Mexico.

Solusi praktis
Namun selama lebih dari dua tahun, Hughes dan rekan-rekannya diam-diam menjalankan jaringan pengujian kecil yang dapat mengatasi masalah ini.

Alih-alih menghubungkan setiap node ke node lainnya, node dalam jaringan pengujian dihubungkan ke hub pusat, seperti jari-jari pada roda. Kunci kuantum digunakan untuk mengenkripsi pesan yang dikirim dari jari-jari ke hub dan kembali lagi. Selama hubnya aman, maka sistem lainnya juga aman.

Dalam skema baru, hanya hub yang dapat membaca kunci kuantum. Penghematan biaya dan ukuran berasal dari fakta bahwa titik terluar dalam jaringan tidak membaca kunci dengan detektor foton yang mahal, melainkan mengirim kunci kuantum menggunakan detektor foton kecil. pemancar laser. (Jari-jarinya dapat membaca pesan klasik, hanya saja bukan pesan kuantum).

Untuk mengirim pesan dari satu titik ke titik lain (misalnya, dari A ke B), kedua node akan mengirimkan kunci kuantum secara terpisah ke hub. Node A kemudian akan mengirimkan bersama pesan terenkripsinya, yang didekripsi oleh hub, dan kemudian mengirimkannya bersama ke B menggunakan skema enkripsi yang didekripsi oleh B dengan kunci kuantum B yang dikirim ke hub.

Pendekatan baru ini lebih ekonomis, dan karena menggunakan arsitektur hub-and-spoke, seperti yang banyak dilakukan jaringan serat optik, pendekatan ini dapat dengan mudah dihubungkan ke infrastruktur yang sudah ada, kata Hughes.

Para peneliti mengatakan sistem baru mereka dapat digunakan untuk melindungi infrastruktur penting, seperti jaringan listrik. Untuk aplikasi tersebut, “kami pikir ini bisa menjadi solusinya,” kata Hughes kepada LiveScience.

Tahun depan mereka berencana menguji sistem tersebut pada sistem kelistrikan di laboratorium.

Mereka juga membayangkan masa depan yang lebih jauh di mana orang-orang menghubungkan laptop atau tablet mereka ke dalam jaringan yang aman, menyimpan kunci kriptografi kuantum yang akan digunakan untuk mengamankan panggilan telepon atau email yang dilakukan kemudian di luar jaringan.

Hak Cipta 2013 Ilmu Hidup, sebuah perusahaan TechMediaNetwork. Seluruh hak cipta. Materi ini tidak boleh dipublikasikan, disiarkan, ditulis ulang, atau didistribusikan ulang.