Kvantumkulccsal titkosított rádióüzeneteket váltottak Budapesten a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont és az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) kutatói – közölte a HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat. A szakemberek tudomása szerint a világon most elsőként alkalmaztak kvantumos kulcsszétosztást a nyílt forráskódú Meshtastic rádióhálózat védelmére.
A HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont és az ELTE Informatikai Kar szakemberei a QCIHungary projekt keretében, október 29-én hajtották végre a kísérletet, amelynek során a Margit híd két oldaláról váltottak feltörhetetlenül titkosított üzeneteket egy nyilvános rádiós üzenetküldő hálózaton.
Ingyenes rádióhálózat és a fizika törvényei által védett titkosítás
A kísérletben használt Meshtastic egy rövid, szöveges üzenetek továbbítására alkalmas, nyílt forráskódú rádiós hálózat. Ennek nagy előnye, hogy a készülékek közvetlenül egymással kommunikálnak, így nincs szükség meglévő hálózati infrastruktúrára, és bárki szabadon, ingyenesen használhatja. A berendezések LoRa digitális rádiómodulációt alkalmaznak, amely alacsony energiafelhasználással, kis sávszélességen több tíz kilométeres hatósugarat biztosít – ez lényegében megegyezik azzal a távolsággal, amelyet az üvegszálas kvantumkulcs-szétosztó eszközök közvetlenül át tudnak hidalni.
A kvantumos kulcsszétosztás (QKD) során a felek a kvantumfizika törvényeit kihasználva hoznak létre közös titkos kulcsot. Mivel a rendszer biztonsága nem matematikai feladványok nehézségén, hanem fizikai törvényeken alapul, a jövőbeli kvantumszámítógépek sem jelentenek rá veszélyt, az esetleges lehallgatási kísérletek pedig elvileg mindig észrevehetők.
A Szent István körúttól a Széll Kálmán térig: így zajlott a teszt
A kísérlet során Koniorczyk Mátyás, a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont tudományos főmunkatársa a Pro-M Zrt. Victor Hugo utcai telephelyén működő kvantumkulcs-szétosztó eszköztől kért új kulcsot, majd ezzel hozta létre a titkos QCIHungary-csatornát a rádióján. A kulcs azonosítóját – magát a kulcsot nem – elküldte a kutatóközpontban tartózkodó kollégájának, Hanyecz Ottónak. Ő az azonosító segítségével ugyanezt a kulcsot kérte le a Wignerben működő eszköztől, és beállította vele a második rádiót, valamint egy harmadik készüléket is, amelyet a kutatóközpontban hagytak.
A két kutató ezt követően a pesti Szent István körútról, illetve a budai Széll Kálmán térről indult el egymás felé:
- 11:21 és 11:39 között először mintegy 1,2 kilométeres távolságból, majd a Margit híd két hídfőjétől váltottak titkosított üzeneteket a Duna felett.
- Az egyik üzenet így szól: „Physics enlightens the world!” (A fizika megvilágítja a világot!), mire a válasz ez volt: „Indeed!” (Úgy bizony!).
- A sikeres üzenetváltást a nyilvános Meshtastic-csatornán is bejelentették.
Mozgó buszról is működött a rendszer
A kutatók a tesztelést mozgás közben is folytatták: a Wigner Fizikai Kutatóközpontba visszafelé tartó buszról további próbaüzeneteket küldtek. A kutatóközpontban hagyott rádió ezek közül kettőt sikeresen vett, az elsőt mintegy 4 kilométeres távolságból.
Az útvonalon két kis GPS-nyomkövető rögzítette az üzeneteket és a jelerősséget. Az adatok igazolták, hogy az üzenetek egy részét más budapesti Meshtastic-felhasználók készülékei továbbították. A hálózat tehát a megszokott módon működött, miközben a kvantumkulccsal védett üzenetek tartalma a megfelelő titkosítókulcs nélkül teljesen olvashatatlan maradt.
Magyarország az európai kvantumkommunikációs hálózat élvonalában
A HUN-REN közleménye szerint a kísérlet igazolta, hogy a kvantumkommunikációs infrastruktúrában létrehozott titkosítókulcsok egy ilyen egyszerű, széles körben hozzáférhető rádiós rendszerben is biztonsággal alkalmazhatók, összekapcsolva a legújabb fejlesztéseket a már meglévő technológiákkal.
A QCIHungary projekt a magyar hozzájárulás az Európai Unió EuroQCI (European Quantum Communication Infrastructure) kezdeményezéséhez, amely egy EU-szintű, kvantumkommunikációval védett infrastruktúra kiépítését célozza. A hazai konzorcium tagjai:
- Pro-M Zrt.
- Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME)
- ELTE Informatikai Kar
- HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont
A projekt a Digitális Európa Program támogatásával valósul meg, és a Budapestet Győrrel, valamint Szegeddel összekötő kvantumkommunikációs gerinchálózat alapjait teremti meg.
MTI/HUN-REN
