Šogad Latvijā ir sākts darbs pie zinātniski nozīmīga nacionāla līmeņa kvantu komunikācijas infrastruktūras sistēmas un tīklu izveides projekta. To īsteno VAS “Latvijas Valsts radio un televīzijas centrs” (turpmāk - LVRTC) sadarbībā ar SIA “TET”, VAS “Elektroniskie sakari” (VAS ES) un Latvijas Universitātes Matemātikas un informātikas institūtu (LU MII). LVRTC ir projekta vadošais partneris un koordinators.
Projekta laikā paredzēts izveidot strādājošu kvantisko atslēgu šifrēšanas (QKD) tīklu starp trim projekta partneriem, kas varēs lietot šīs tehnoloģijas un to integrācijas esošajā infrastruktūrā, kā arī pilnveidot kompetences un attīstīt jaunus pakalpojumus. Kvantu šifrēšanas infrastruktūra ļaus apmainīties ar šifrēšanas atslēgām veidā, kas būs drošs arī pret uzbrukumiem ar kvantu datoru.
“Attīstoties augstajām tehnoloģijām ir būtiski, ka savlaicīgi tiek rasti arī nākamās paaudzes risinājumi drošai un aizsargātai informācijas apritei, īpaši nozarēs, kur nepieciešama augsta datu pārraides drošība (finanšu, veselības, aizsardzības, u.c.). Esmu gandarīts, ka šis projekts ir apvienojis Latvijas valsts pārvaldes, akadēmiskā sektora un komercsektora dalībniekus, lai projekta ietvaros ne tikai izveidotu nacionāla līmeņa kvantu komunikācijas pilot-infrastruktūru, bet arī attīstītu iekšējo kompetenci un ekspertīzi pētniecībā, kā arī praktiskajā ieviešanā kā valsts, tā komercsektora pusē. Tas pastiprinās gan mūsu kibervides aizsardzības spējas jomās ar sensitīvu datu apriti, gan nodrošinās tehnoloģisko ekselences uzturēšanu šajā jomā, gan radīs priekšnosacījumus nākamā līmeņa drošības pakalpojumu attīstībai komercsektorā,” projekta nozīmību skaidro Vides aizsardzības un reģionālās attīstības ministrijas valsts sekretāra vietnieks digitālās transformācijas jautājumos Gatis Ozols.
Pirms diviem gadiem LVRTC sadarbībā ar LU MII veica Latvijā apjomīgāko kvantisko atslēgu sadales (QKD) tehnoloģijas testu vairāk nekā 33 km garā datu pārraides tīklā. Šī tehnoloģija nodrošina, ka pārraidīto informāciju nevar atšifrēt pat ar kvantu datoriem. Tests tika veikts izmantojot LVRTC optisko tīklu, kā arī LVRTC jaunākā un jaudīgākā datu centra skaitļošanas jaudas, un testa laikā izdevās sasniegt Latvijas vēsturē lielāko atslēgu sadales ātrumu, kas ir atbilstošs šifrēšanas iekārtu maksimālai jaudai.
Sasniegtie rezultāti deva pārliecību par šīs tehnoloģijas pielietojumu Latvijas sakaru infrastruktūras un datu pārraides drošības uzlabošanā un apliecināja nepieciešamību sagatavoties kvantu datoru ienākšanai tirgū, tāpēc kopprojektā ar nozares ekspertiem un zinātniekiem šogad ir sākta nacionāla līmeņa kvantu komunikācijas infrastruktūras sistēmas un tīklu izveides projekta īstenošana.
“LVRTC ir nozīmīgs valstij kritisku IKT pakalpojumu sniedzējs. Datu pārraide optiskajos tīklos ir viena no svarīgākajām drošas pakalpojumu saņemšanas komponentēm. Īstenojot šo projektu, plānojam izvietot kvantisko atslēgu šifrēšanas iekārtas vairākos svarīgākajos LVRTC optiskā tīkla posmos, tādējādi nodrošinot nākamā līmeņa drošību pārraidītajiem datiem,” uzsver LVRTC valdes loceklis Evijs Taube.
LU MII attīstības direktors Dr.sc.comp. Rihards Balodis uzsver, ka gatavojoties kvantu ērai, pētnieki intensīvi veido jaunus datu kodēšanas algoritmus un modificē, testē, pielāgo sakaru kanālus kvantu fotonu plūsmām - veido kvantu atslēgu apmaiņas QKD apstrādes sistēmas. “Kriptogrāfijas metodes un datu apmaiņas sistēmu risinājumi nākotnē jābāzē uz kvantu mehānikas principiem. Jau šobrīd testos redzam labus rezultātus, ja determinēti/ algoritmiski veidotas datu kodēšanas atslēgas aizstāj ar ģenerētām kriptogrāfijas atslēgām no patiesi dabā uz fizikāliem principiem veidotiem gadījuma skaitļu avotiem un datu apraidē izmanto fotonu plūsmā iekapsulētu datu kvantu informāciju. Saprotams, ka šāds risinājums ir inovatīvs un šajā jomā ir nepieciešama izpēte gan starptautiskā nozīmē, gan nacionālās infrastruktūras pielāgošanā,“ uzsver Dr.sc.comp. Rihards Balodis.
VAS ES līdzdalība projektā galvenokārt ir saistīta ar QKD tīklu integrēšanas iespēju izpēti esošajās, t.sk. bezvadu sakaru sistēmās.
“Projekta laikā paredzam identificēt, kuras no tehnoloģijām un frekvenču joslām ir visuzņēmīgākās pret ārējo faktoru ietekmi, piemēram, traucējumiem. Tas ļaus izdarīt secinājumus un sagatavot priekšlikumus QKD iekārtu standartizācijas un atbilstības novērtēšanas jautājumos,” uzsver VAS ES valdes priekšsēdētājs Jānis Bārda. Projekta laikā VAS ES īstenos sakaru pārraidi un simulācijas starp dažādu tehnoloģiju radioiekārtām, piemēram, 5G, Wi-Fi un ar kvantu tehnoloģiju funkcionalitāti aprīkotām radioiekārtām, lai novērtētu saskarņu darbību starp bezvadu tehnoloģijām un optisko QKD tīklu, analizējot signālu tehniskos un citus informācijas pārraidei svarīgus parametrus dažādu ārēju faktoru ietekmē. Kvantu tehnoloģiju integrācija bezvadu tīklos uzlabos datu pārraides drošību, tādējādi pilnveidojot apkalpošanas nepārtrauktību un drošu publisko piekļuvi.
SIA “TET” projektā iesaistīsies kvantu sakaru tīkla izstrādē, kā arī sīkāk pētīs finanšu un veselības aprūpes nozares vajadzības, pārbaudot nozarēm raksturīgo scenāriju un prasību darbību ar kvantu sakariem. SIA “TET” apmācīs šo nozaru speciālistus darbā ar kvantu sakaru tehnoloģiju. Galvenais tehnoloģiju direktors Dmitrijs Ņikitins uzsver, ka pēdējo gadu laikā kiberdrošības situācija pasaulē un Latvijā ir kļuvusi īpaši saspringta. “Tehnoloģiju attīstība nestāv uz vietas un noziedzniekiem parādās arvien jaunas tehnoloģiskas iespējas uzbrukt mūsu sistēmām. Šī iemesla dēļ ir ļoti svarīgi rast jaunus veidus, lai pasargātu datus. Tāpēc esam gandarīti kopā ar sadarbības partneriem tuvākajos pāris gados paveikt darbu, kas dos neatsveramu ieguldījumu turpmākajos soļos datu šifrēšanā ne tikai Latvijas, bet arī pārrobežu teritorijās,” norāda D. Ņikitins.
Projekta laikā tiks veikta IKT sistēmu un tīklu projektētāju, uzturētāju, kiberdrošības speciālistu un tehnoloģijas potenciālo lietotāju mērķa grupu (finanšu, veselības aprūpes un aizsardzības nozarēs) apmācība kvantu tehnoloģiju izmantošanā. Projekta laikā sasniegtos rezultātus un iegūto pieredzi varēs izmantot, lai nodrošinātu jaunākajās tehnoloģijās un zinātnes atziņās balstītu publisko un privāto pakalpojumu jomu.
Izveidoto kvantu tīklu infrastruktūru nākotnē varēs izmantot gan esošie projekta partneri, gan citi interesenti no Latvijas IKT nozares. Paredzēts, ka kvantu tīkls drošu pakalpojumu izmantošanai gan publiskā sektora institūcijām, gan arī komersantiem un privātpersonām būs pieejams jau 2025. gada nogalē..
Kvantu sakaru tehnoloģijas pašlaik ir straujas attīstības fāzē un līdzīgi nacionālie projekti tiek īstenoti daudzās Eiropas Savienības (turpmāk – ES) valstīs.
Konteksts:
2021. gada februārī Latvija pievienojās Kvantu sakaru infrastruktūras (EuroQCI) sadarbības deklarācijai. Tās mērķis ir veidot ES dalībvalstu sadarbību un veicināt drošu kvantu sakaru infrastruktūras pieejamību Eiropas Savienībā, kas paredz palielināt ES zinātniskās un tehnoloģiskās iespējas, kā arī kvantu tehnoloģiju un ražošanas konkurētspēju, stiprinātu kiberdrošību un veicinātu ES stratēģisko autonomiju.
Informāciju sagatavoja Vineta Sprugaine, Korporatīvās komunikācijas daļas vadītāja, VAS Latvijas Valsts radio un televīzijas centrs, Tālr.: 29665001, E-pasts: vineta.sprugaine@lvrtc.lv
