Toshiba komt met betere en goedkopere kwantum-encryptie

Bij kwantumcryptografie wordt uitgegaan van de regels van de kwantumtheorie om onkraakbare codes te genereren die data zodanig versleutelen dat ook duidelijk wordt of geprobeerd is de data te bewerken of te stelen.

Dure extra glasvezelkabel

De kwantumcodes voor versleuteling en ontsleuteling moesten tot nu toe worden verstuurd op enkele fotonen, of lichtdeeltjes, door een speciale glasvezel die gescheiden is van de verbinding die de te beschermen data zelf vervoert. Juist dat er extra glasvezelkabels nodig waren maakte de technologie duur en moeilijk te gebruiken, stellen de wetenschappers.

Toshiba en Cambridge University hebben een technologie ontwikkeld waarbij de gegevens en de codes over dezelfde kabels verstuurd kunnen worden maar via verschillende golflengtes. Dit systeem vereist nog wel een geavanceerde detector die de versleutelingscode oppakt in een vastgesteld tijdsbestek van 50 picoseconden – de tijd die het kost om licht 15 mm te verplaatsen. Dat moet precies gebeuren op de verwachte aankomsttijd van de enkele fotonen. De detector kan de ruis die de data zelf veroorzaken op de lijn uitfilteren. Daarmee is een extra kabel niet meer nodig.

Fotondetector

De detector haalt de kwantumfotonen uit de rest van het licht dat verstuurd wordt door gebruik te maken van de verwachte aankomsttijd van de fotonen. Alleen de kwantumsignalen die precies op de afgesproken tijd aankomen worden door de detector opgepikt.

Zo kan ook ontdekt worden of er gerommeld is met de data. Glasvezelkabels kunnen heel makkelijk afgeluisterd worden. Daarvoor hoeft een kabel alleen maar omgebogen te worden om de vezel bloot te leggen. Licht dat uit de kabels lekt, kun je converteren in digitale enen en nullen. Volgens de wetenschappers leidt dat echter tot fouten en storingen in de informatie die op een enkel foton wordt vervoerd. Aan de hand van die fouten kan vervolgens in de geheime sleutel worden gemeten of met de data is gerommeld.

Eerder was het al wel mogelijk data en codes over dezelfde kabel te versturen, maar dat kon maar één kant op, over zeer korte afstanden en met lage capaciteit. Volgens de onderzoekers is het met hun technologie mogelijk de data over een afstand van zeker 50 km te versturen, twee kanten op en met een zeer hoge encryptiecapaciteit.

Verwacht wordt dat het nog enkele jaren duurt voordat de technologie daadwerkelijk commercieel gebruikt kan worden.