Артур Глейм: квантовая криптография защитит данные

Артур Глейм, руководитель Лаборатории квантовой информатики Международного института фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО и генеральный директор малого инновационного предприятия ООО «Квантовые коммуникации», рассказал редакции о том, как на сегодняшний день можно защитить информацию.

Артур Глейм, руководитель Лаборатории квантовой информатики Международного института фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО и генеральный директор малого инновационного предприятия ООО «Квантовые коммуникации», рассказал редакции о том, как на сегодняшний день можно защитить информацию.

В интервью пресс-службе университета молодой ученый рассказал о своем научном пути и о том, как устройство, разработанное им совместно с коллегами из Университета ИТМО, может кардинально изменить ситуацию с шифрованием и передачей данных.

– Артур, в первую очередь хочется спросить, почему ваш выбор пал на Университет ИТМО?

– В старшей школе я стал ходить на дни открытых дверей в различные вузы. На таких мероприятиях обычно деканы факультетов представляют свои программы: рассказывают о дисциплинах и о том, какие возможности и перспективы будут у студентов. Но из многочисленных презентаций мне почему-то запало в душу то, о чем говорил Сергей Аркадьевич Козлов, декан факультета фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО. Его «предложение» ярко выделялось из всех, которые были мною рассмотрены на тот момент, мне оно показалось наиболее перспективным, интересными, нетривиальными. И что самое главное, я для себя решил, что именно этот факультет идет в ногу со временем. Мне стало очень интересно, и будучи еще в школе я стал посещать кафедру фотоники и оптоинформатики, заведовал которой Сергей Аркадьевич. В течение года параллельно учебе в школе я ходил на лекции, различные мероприятия кафедры, поэтому переход из школы в университет был для меня плавным. В итоге я защитил бакалаврскую работу, потом магистерскую, а теперь я аспирант кафедры и одновременно руководитель Лаборатории квантовой информатики Международного института фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО, и в моем ведении находится большое подразделение, которое занимается  как научными исследованиями и разработками, так и коммерциализацией различных продуктов, которые мы разрабатываем.

– Не всем удается так «вырасти» всего за несколько лет. Как у вас получилось добиться столь внушительных результатов?

– Уже ко второму курсу студентов нашего факультета распределяют по профильным направлениям, поэтому они пытаются определиться – чем им заниматься и зачем. Я также стоял перед выбором, и как раз в этот момент открылось новое направление квантовой информатики на факультете, руководителем которого был Юрий Тарасович Мазуренко. Он был прекрасным специалистом в своей области и великолепным ученым, учившим нас нестандартно мыслить и находить красивые идеи и решения. Однажды мы подумали, а почему бы на основе его идей не разработать конечный продукт или устройство? И под руководством профессора мы начали этим заниматься.

– Расскажите немного подробнее, пожалуйста. Что именно это было?

– Изначально способ защиты передачи данных с помощью квантовой криптографии был только теоретической разработкой Юрия Тарасовича, но мы начали проводить научно-исследовательские работы и смогли доказать, что это применимо на практике. Но, к сожалению, в этот момент Юрий Тарасович скончался. И перед нами встал выбор: либо сворачивать все наши работы, либо продолжать разработки и доводить их до результата и конечного продукта. Мы решили не сдаваться и ввязаться в борьбу. Сначала мы доказали кафедре и университету, что в состоянии сами продолжить исследования, и это было для нас существенным толчком для продолжения. А уже в 2010, спустя примерно два года работы, мы продемонстрировали первый макет устройства на форуме «Российский промышленник». Мы были сами поражены тем, что смогли решить все поставленные задачи: устройство было понятно потребителям и востребовано. Мы так обрадовались! Для нас это был первый «фидбэк», отдача из вне, появились первые контакты. Это мотивировало нас к дельнейшей работе.  

– Во что в итоге превратилась ваша разработка?

– Это проект в области квантовых коммуникаций и безопасной передачи данных. Вот смотрите, например, есть два компьютера, и вы хотите передавать данные таким образом, чтобы их никто не смог перехватить. Для того, чтобы это реализовать, сейчас используется логическое алгоритмическое шифрование. То есть информация заключена в алгоритм, который не знают сторонние люди, поэтому вы считаете, что они не смогут ее расшифровать. Но ведь логику алгоритма возможно вычислить. Конечно, время вычисления может быть большое, но оно конечное, поэтому вводится время жизни ключа в алгоритме – год, два, 10 лет. А существует подход, для которого данной проблемы не существует вообще. Это физический процесс, который позволяет передавать данные таким способом, чтобы их никто и никогда не мог перехватить, не потому что математика сложная, или компьютеры слабые, а потому что это просто физически неосуществимо: как с этим каналом не бороться, кто бы что не сделал – не получится. Наш ключ не имеет срока давности и срока жизни. Независимо от того, что будет делать пользователь  –  система всегда защищена. Это становится возможно благодаря тому, что носителем информации является одиночный фотон, приготовленный определенным образом – такой сигнал фундаментально невозможно считать. На этом принципе и строится наша система. Ее преимущество перед мировыми аналогами на рынке заключается в скорости передачи квантовых ключей и расстоянии, на которое возможно передать данные, – это 200, а иногда и 300 километров, что в три раза больше представленных на рынке устройств.

– Как выглядит эта система защиты?

– Все очень просто: два компьютера, сервера или центра по обработке данных соединены обычным оптическим кабелем, который используется для Интернета или локальных систем. С одного конца подключается один маршрутизатор, с другого – второй, а уже к ним – компьютеры, которые передают данные. Система основана на том, что линия связи физически защищена и организует канал связи таким образом, что в него нельзя влезть по стандартному оптическому волокну.

– Представлено ли данное устройство на рынке?

– Перед тем как быть выпущенным на рынок любое средство криптографической защиты, вне зависимости от предназначенности, согласно действующему в России законодательству должно пройти обязательную сертификацию и декларирование. Мы сейчас в той точке, когда нам необходимо получить пакет таких документов. Но для этого также необходимо сформулировать технические  требования в соответствии с нашими законами, а также пройти соответствующую сертификацию, что мы и будем делать в ближайшее время.

– Сразу хочется спросить, кто сможет пользоваться этим устройством, ведь цена, очевидно, будет высокой?

– Не думаю, что, например, домохозяйкам сейчас это нужно. Но для центров обработки данных, Интернет-провайдеров, центров сдачи отчетности, для предприятий, которые хотят защитить свою коммерческую тайну, банков, которые общаются друг с другом, – это необходимая вещь. Для них цена информации многократно превосходит цену устройства. Это плата за свое спокойствие. И если делить степень спокойствия на стоимость устройства, то соотношение получается более чем достойное.

– Какие у вас планы на будущее?

– Одна из главных задач – довести этот продукт до массового сегмента рынка, снизить его себестоимость и повысить потребительские характеристики, попытаться сделать его доступным не только для крупных структур, но и для простых пользователей, расширить спектр его применения. И конечно, работать над новыми фундаментальными идеями, исследованиями и продуктами, которые мы реализуем в нашей Лаборатории квантовой информатики, ведь также мы ведем разработку инструментария на основе ранее проработанных физических принципов, многие из которых уже внедряются на рынок. Нам нужно все успеть! И я надеюсь, что наша энергия будет двигать нас дальше, к новым научным прорывам и успешным проектам!

Пресс-служба Университета ИТМО

Архив по годам: