Изследователи постигнаха сигурно предаване на данни със скорост 1 Tbps на разстояние 1200 км

Китайски изследователи постигнаха значителен етап в преноса на данни, като предадоха данни със скорост един терабит в секунда по 1200 километра оптично влакно, като криптирането е вградено директно в светлинния сигнал. Този подход елиминира всякакви допълнителни слоеве на софтуерно базирана сигурност – нещо, което световната телекомуникационна индустрия се бори да постигне от години.

Пробивът, дело на професор Лилин И в Шанхайския университет „Дзяо Тонг“ се нарича интегрирана система за криптиране и комуникация (IEAC).

За разлика от традиционните методи, като TLS или IPsec, които прилагат сигурност на софтуерно ниво, като оставят оптичния сигнал незащитен, IEAC предефинира начина на функциониране на сигурността в оптичните мрежи. Вместо да защитава съобщението, тя криптира самия сигнал (светлината), което прави подслушването практически невъзможно.

Това се постига с помощта на оптимизирана техника с изкуствен интелект, наречена геометрично оформяне на съзвездието (GCS). Високоскоростните генератори на случайни числа създават уникален светлинен модел за всяка серия от данни. Системата третира всяко предаване като постоянно променящ се оптичен пръстов отпечатък. В резултат на това сигналът става почти невъзможен за декодиране без точното съвпадение на модела. За всеки прихващач данните изглеждат неразличими от статичен сигнал.

При тестовете изследователите прекарват сигнала през оптичен контур, като симулират условия като дисперсия, нелинейност и оптичен шум. Те са го тествали в 26 канала в пълната C-лента от 3,9 THz, всеки от които е носил двуполяризирани 32 GBd сигнали.

Резултатът е нетна скорост на предаване на данни от 1 Tbps и битов коефициент на грешка под 2×10-² – скорост от търговски клас, съчетана със сигурност от почти военен клас.

Освен високата скорост на предаване на данни, друг привлекателен аспект на IEAC е неговата съвместимост със съществуващата инфраструктура. За разлика от квантовото разпределение на ключове (QKD) или хаотичните системи за криптиране, които изискват специализирано оборудване, IEAC може да се използва със стандартен оптичен хардуер. В много случаи разгръщането на системата може да бъде толкова просто, колкото обновяване на фърмуера. Тази съвместимост би трябвало да осигури значително предимство за оператори с ограничени финансови средства или за държави, които се стремят да защитят националните комуникации, без да модернизират цялата си мрежа.

Професор Лилин И и неговият екип се надяват, че мащабируемостта и съвместимостта на рамката IEAC с днешната оптична инфраструктура ще я превърнат в инструмент, който ще промени правилата на играта за глобалните центрове за данни, облачните платформи и предстоящите 6G мрежи.