Квантовые коммуникации и безопасность: российская версия

Центр компетенций НТИ МИСиС займется вопросами безопасности передачи данных. Специалисты разработают решения для безопасной передачи данных между объектами IT-инфраструктуры — дата-центрами и офисами банков, объектами государственной важности.

Специалисты центра компетенций НТИ «Центр квантовых коммуникаций», созданного на базе Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (НИТУ МИСиС), займутся решением вопросов безопасности передачи данных — квантовыми коммуникациями. Об этом ТАСС сообщил в пятницу генеральный директор Российского квантового центра (РКЦ) Руслан Юнусов.

В «Центре квантовых коммуникаций» будут заниматься разработкой решений для безопасной передачи данных между объектами IT-инфраструктуры — дата-центрами и офисами банков, объектами государственной важности и другой инфраструктурой, нуждающейся в защите.

В числе задач, поставленных перед Центром — разработка платформы для банковской сферы, а также подготовка кадров с компетенциями в области защиты от квантовых атак и изучение возможности новых способов применения квантового ключа.

Квантовые коммуникации — перспективное направление Национальной технологической инициативы (НТИ). С учетом создания в ближайшем будущем квантового компьютера, роста вычислительных мощностей и объема передаваемых данных, актуальность вопросов защиты передаваемых данных возрастает. Квантовая криптография, основанная на законах квантовой физики — ответ на этот вызов, считают представители Центра компетенций НТИ.

Вопреки устоявшимся представлениям, слабые места есть даже у квантовых систем коммуникаций. Если сама концепция шифрования информации относительно проста, то оборудование, которое выполняет эту работу, время от времени нуждается в «работе над ошибками».

«Есть строгое математическое доказательство, протокол квантовой криптографии, и есть непосредственная инженерная реализация. Выяснилось, что именно она не всегда способна соответствовать теоретической модели. Это может происходить не по злому умыслу, а потому что составные элементы, которые использовались, имеют нештатные режимы работы. Поэтому очень важно анализировать эти системы», — пояснил руководитель лаборатории квантовых коммуникаций Центра Юрий Курочкин.

В защите от взломщиков нуждаются все объекты IT-инфраструктуры. С учетом развития киберпреступности, в том числе в области квантовых коммуникаций, финансовая сфера сегодня подвержена особым рискам.

Специалисты Российского квантового центра — ключевого участника консорциума Центра компетенций НТИ — в 2017 году разработали первый в мире квантовый блокчейн, обеспечивающий защиту цифровой подписи. Тестовой площадкой для новой технологии выступил Газпромбанк.

«Инструменты, используемые в квантовой криптографии, могут применяться в других приложениях. В том числе, можно защитить блокчейн», — говорит генеральный директор Российского квантового центра Руслан Юнусов.

Технология блокчейна, на которой основаны существующие сегодня криптовалюты, подходит и для других сфер применения, считает Курочкин. На основе технологии блокчейна можно создать множество корпоративных и государственных решений, которые будут более совершенными. К примеру, в цепочке передачи ключей с зашифрованной информацией будут отсутствовать посредники в виде вычислительных фирм, которые есть в системах, работающих с биткоином.

В мире уже появились первые стартапы и небольшие компании в области квантовых коммуникаций, но крупных игроков, как и единых стандартов в этой инновационной сфере нет пока ни в мире, ни в нашей стране. У России в связи с этим есть все шансы занять свою нишу на международном рынке, считают в Центре компетенций НТИ.

«Если вы посмотрите на идеологию НТИ, то она заключается в том, что есть рынки, на которых уже существующие западные стандарты доминируют, и на них очень тяжело доминировать. А есть рынки, которые возникнут в будущем. И если мы сейчас будем правильно участвовать в мировой стандартизации этой области, то сможем захватить достаточно крупную долю этого рынка», — говорит Юрий Курочкин.

На международном уровне разработкой стандартизации занимается Европейский институт стандартизации электросвязи (ETSI). Представители Центра компетенций НТИ на базе МИСиС на протяжение нескольких лет участвуют в этой работе.

«Разработка стандартов ведется отдельным комитетом ETSI, которому уже 8 лет. В него входят ассоциации, компании, университеты и пользователи. Это работа с множеством экспертов из всех стран мира. Два раза в год мы собираемся и в течение двух дней обсуждаем вопросы стандартизации», — пояснил руководитель лаборатории анализа практических уязвимостей систем квантовой криптографии и разработки методов ее сертификации Центра НТИ Вадим Макаров.

Работа по созданию стандартов необходима для внедрения технологий квантовых коммуникаций на российский рынок. Потребителями сертифицированных квантовых решений в сфере защиты информации могут стать крупные финансовые компании, государственные организации и обычные пользователи.

Реализация программы развития Центра компетенций НТИ предполагает не только создание новых технологий, но и формирование образовательной базы для обеспечения инновационной сферы квалифицированными кадрами.

«Безусловно, базой является образовательная программа. Сегодня мы не можем просто нанять квантовых инженеров, нам приходится всех учить», — говорит генеральный директор Российского квантового центра Руслан Юнусов.

Задачей Центра станет систематизация всех накопленных знаний о квантовых коммуникациях и разработка доступного образовательного курса для студентов. Практические знания слушатели будут отрабатывать на специальной учебной установке с открытой архитектурой, возможностью программирования на графическом языке и доступной системой электроники и оптики, что важно для проведения лабораторных работ и научных исследований.

«В целом в экономике страны на горизонте 5 лет потребность в специалистах в этой сфере будет около 300-400 человек в год, но она будет достаточно быстро расти. На горизонте 10 лет это должно быть уже 1000-1500 человек в год», — пояснил руководитель лаборатории квантовых коммуникаций Центра Юрий Курочкин.

Важная роль в развитии кадрового потенциала для сферы квантовых технологий отводится Национальному исследовательскому технологическому университету «МИСиС». Ректор вуза Алевтина Черникова убеждена, что школьникам и студентам начальных курсов трудно определить для себя профессию на всю жизнь. Речь должна идти об осознанном выборе, к которому молодой человек приходит чуть позже.

«Наиболее удобный механизм — это адресная подготовка. Молодой человек сможет уже на втором-третьем курсе выбрать компанию своей мечты. Для этого несколько лет назад мы создали Центр карьеры, который помогает нашим студентам познакомиться с ведущими компаниями России и мира», — сказала ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова.

Предпосылками создания Центра компетенций НТИ именно на базе НИТУ «МИСиС» стала успешная реализация с Российским квантовым центром проекта по открытию в вузе Квантового центра для подготовки специалистов и проведения совместных квантовых исследований (2016). По данным Российской венчурной компании (РВК), выполняющей функции Проектного офиса НТИ, предложенная МИСиС программа создания и развития «Центра квантовых коммуникаций» предусматривает объем государственной поддержки до 2022 г. в размере 850 млн руб., объем софинансирования деятельности Центра компетенций из внебюджетных источников должен достичь этой же цифры.

В течение 2018 года в Центре будет создана необходимая инфраструктура. Первые результаты работы по шести утвержденным направлениям участники консорциума Центра продемонстрируют уже в 2019 году.

Центры компетенций НТИ — это подразделения, которые создаются на базе образовательных или научных организаций и занимаются развитием так называемых сквозных технологий НТИ, среди которых большие данные, искусственный интеллект, квантовые технологии, новые и портативные источники энергии, компоненты робототехники, технологии беспроводной связи, виртуальной и дополненной реальностей. Центры ведут исследовательскую и образовательную деятельность в консорциуме с ведущими технологическими компаниями. Всего в России действует 14 таких центров.