Počítačová kriminalita představuje čím dál naléhavější problém – a nejspíš nebude náhoda, že boji proti ní se obzvlášť intenzivně věnuje země, odkud mnoho nebezpečných útoků vychází. Čína nyní oznámila, že v městě Jinan vybuduje počítačovou síť, která bude proti hackerskému napadení absolutně odolná.
Její ochrana má pracovat na principu kvantové kryptografie, kterou z principu nelze prolomit. Svým způsobem se tato ochrana podobá kryptexu z knižního a filmového trháku Da Vinciho kód: neoprávněný přístup zašifrovanou informaci zničí.
Kód, který nejde prolomit
Dlouho se zdálo, že i v oboru šifrování platí staré pravidlo známé všem dělostřelcům: nelze vymyslet pancíř, proti kterému by vzápětí nevznikl účinný kanón. Prolomení tajného kódu vždy bylo jen otázkou vůle, peněz a času. S příchodem kvantové mechaniky to však přestává platit. Z jejích zákonů (při troše nezbytného zjednodušení) totiž vyplývá, že stav subatomové částice se mění už pouhým jejím pozorováním. Pokud tedy do procesu přenosu informace zašifrované na kvantovém principu vstoupí někdo nepovolaný, komunikace se automaticky zhroutí.
Je to důsledek skutečnosti, že kvantové stavy subatomových částic jsou nezjistitelné v plném rozsahu. Jeden ze základních zákonů kvantové fyziky říká, že nikdy nemůžeme poznat všechny kvantové stavy sledované částice; čím přesněji známe jeden parametr, tím více nám unikají jiné. Už pouhý pokus o jejich zjištění vede ke změně stavu. Případný narušitel kvantově zašifrované a přenášené informace tedy nemá nejmenší šanci.
V praxi to funguje tak, že odesilatel nejdříve odešle klíč zašifrovaný do kvantového stavu částic světla. Teprve pak následuje tímto klíčem zašifrovaná zpráva. Přijímací část zprávu pomocí tohoto klíče rozšifruje, jakýkoliv jiný pokus o získání klíče ho ale zničí. Současně odesilatel zjistí, že k napadení došlo.
V knihovně i ve vesmíru
Myšlenka využití principů kvantové mechaniky při šifrování není nová. Už před více než čtvrt stoletím s ní přišli Charles Bennett z IBM a Gilles Brassard z Montrealské univerzity. Tehdy se ale zdálo, že využití v praxi je téměř nemožné. Cíl však byl natolik lákavý, že řada institucí nelitovala prostředků na její dotažení do použitelného konce.
Jedním z pracovišť, která se tím intenzivně zabývala, byla Vídeňská univerzita. Roku 2004 tam v rámci nadnárodního výzkumného projektu IST-QuComm tým vedený Antonem Zeilingerem předvedl ve Vídeňské bance bankovní převod provedený metodou kvantové fyziky.
V říjnu 2008 sestavil experimentální síť optických kabelů propojující šest bodů v hlavním městě Rakouska a jeden v nedalekém St. Poelten. Komunikace na ní byla zašifrovaná metodou kvantové kryptografie. Zařízení každého uzlového bodu experimentální sítě umístěné v prostorách firmy Siemens se skládalo z citlivého detektoru fotonů přicházejících optickým kabelem a boxu s elektronikou velikosti běžného stolního počítače. Kvantový stav přicházejících fotonů obsahoval klíč k rozšifrování zprávy nebo hovoru, takže uživatel neobvyklou metodu zašifrování ani nepoznal. Demonstrace prokázala, že zařízení umí rozpoznat jakýkoliv pokus o neoprávněný přístup a okamžitě přenos ukončí.
Pak ale iniciativu ve vývoji kvantové kryptografie převzala Čína, když prokázala možnost kvantově zašifrované komunikace na velké vzdálenosti. Zatímco vídeňská pokusná síť měřila přibližně 200 km, Čína realizovala spojení pomocí optického kabelu mezi Pekingem a Šagnghají, dvěma největšími městy v zemi. Loni také předvedla, že to umí i bez kabelů, když otestovala spojení zašifrované kvantovou metodou se satelitem na oběžné dráze.
Evropě ujela loď
Zatímco dosavadní aplikace kvantové kryptografie v Evropě a v USA byly pouhými experimenty, Čína nyní chce přistoupit k praktické realizaci. Síť ve městě Jinan bude spojovat přibližně 200 uživatelů ze státní sféry – především armády, úřadů, finančních institucí a správců infrastruktury. Přechod od demonstrací k praktickému uplatnění je významným krokem v oblasti kvantového šifrování, současně ale na Západě budí rozčarování.
"Evropě prostě ujela loď," okomentoval čínský záměr profesor Zeilinger. "Už roku 2004 jsem se snažil, aby do oboru přišlo víc financí, ale marně. Přestáváme tak být konkurenceschopní."
I další odborníci upozorňují, že kvantová kryptografie vyžaduje velké finance – kdo je ale dá, ten současně vytvoří poptávku a lukrativní trh. I poslední spory kolem amerických voleb ukazují, že kyberkriminalita už není záležitost osamělých hackerů nebo průmyslové a ekonomické špionáže, ale strategický problém srovnatelný s vlastnictvím jaderných zbraní.
"To, že Čína financuje tak náročný podnik, jakým je síť v Jinanu, ukazuje, že má finanční i vědeckou sílu, které se na světě vyrovná jen americká armáda," konstatoval Valerio Scarani z Centra kvantových technologií na University of Singapur.
