Zespół trzech naukowców z Uniwersytetu Gdańskiego opracował innowacyjny system służący do generowania symetrycznego klucza kryptograficznego oraz liczb losowych, który uzyskał patent Urzędu Patentowego RP. Wynalazek stanowi odpowiedź na rosnące wymagania w zakresie cyberbepieczeństwa, gdyż pozwala na zapewnienie najwyższego poziomu bezpieczeństwa szyfrowania (np. w komunikacji, ochronie danych czy zabezpieczeniu infrastruktury krytycznej) przy relatywnie niskich kosztach.

Nad wynalazkiem pracowali badacze z Międzynarodowego Centrum Teorii Technologii Kwantowych (ICTQT): Lider Zespołu Kwantowego Cyberbieczeństwa dr hab. Marcin Pawłowski, prof. UG, dr Anubhav Chaturvedi i dr Giuseppe Viola. Proces ochrony własności intelektualnej na Uniwersytecie Gdańskim koordynował zespół ekspertów Centrum Transferu Technologii UG.

Zaproponowane rozwiązanie składa się z zespołu centralnego (w którym znajduje się źródło splątania - generator stanów kwantowych), zespołu pośredniczącego oraz użytkowników końcowych, których może być wielu. Generowanie klucza kryptograficznego, służącego do zaszyfrowania danych, odbywa się poprzez współpracę wszystkich trzech zespołów, co eliminuje zagrożenia związane z koniecznością przekazania klucza:

- Urządzenie wykorzystuje najbardziej zaawansowaną wersję kryptografii kwantowej, w której klucze kryptograficzne nie istnieją, dopóki nie zostaną zmierzone przez użytkowników, więc nie mogą być w żaden sposób przechwycone. W dodatku urządzenie w trakcie pracy nieustannie testuje jakość tworzonych kluczy kryptograficznych i automatycznie wykrywa ataki lub usterki - mówi prof. Marcin Pawłowski.

Istotnymi problemami kryptografii kwantowej były dotychczas niewielki zasięg urządzeń, mała odporność na szumy w kanałach komunikacyjnych oraz bardzo wysokie wymagania odnośnie do efektywności detekcji fotonów. Wynalazek naukowców z Uniwersytetu Gdańskiego, wpisujący się w najnowocześniejszą „kryptografię kwantową niezależną od urządzeń”, w znacznym stopniu eliminuje te problemy. System zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa szyfrowanych informacji przy zachowaniu dużej efektywności i relatywnie niskiego kosztu: wymagania sprzętowe wobec centralnego nadajnika są względnie wysokie, natomiast wymagania sprzętowe względem odbiorników są dużo mniejsze. W efekcie koszt urządzenia dla użytkownika końcowego jest niższy niż obecnie, przy jednoczesnym zwiększeniu zasięgu z setek metrów do około 100 km.

System pozwala na połączenie, poprzez centralny węzeł, dużej liczby użytkowników. Co więcej, osoba zarządzająca siecią może zdecydować, czy dowolna para użytkowników jest zabezpieczona przed każdym rodzajem podsłuchu, czy też dozwolony jest podsłuch przez węzeł, co zgodne jest z obecnymi trendami w cyberbezpieczeństwie.

Wynalazek ma wysoki potencjał wdrożeniowy:

- Nasz system zapewnia klucze kryptograficzne do komunikacji z najwyższym poziomem bezpieczeństwa i znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie taki poziom jest potrzebny. Jest to przede wszystkim zabezpieczenie infrastruktury krytycznej oraz przesyłania ściśle tajnych informacji - komentuje prof. Marcin Pawłowski.

Pełen opis wynalazku można przeczytać tutaj.