انتقال داده رمزنگاری‌شده با شدت یک ترابیت‌برثانیه با فیبر نوری_باماها

پژوهشگران دانشگاه «جیائو تونگ شانگهای» موفق به ثبت رکوردی تازه در حوزه ارتباطات نوری شده‌اند؛ انتقال یک ترابیت داده رمزنگاری‌شده در هر ثانیه از طریق 1200 کیلومتر فیبر نوری استاندارد. مسئله قابل دقت دیگر این که این انتقال به‌صورتی انجام شده که داده‌ها برای عوامل خارجی قابل شنود نبوده‌اند.

مطابق گزارش‌های انتشار شده، راز این پیروزی در لایه‌ای نرم‌افزاری به‌نام «رمزنگاری و ربط یکپارچه» (IEAC) نهفته است؛ فناوری‌ که رمز را در دل فیزیک نور نهان می‌کند.

شبکه‌های امروزی نیز می‌توانند صدها گیگابیت داده را در ثانیه انتقال بدهند، اما برای رمزنگاری به لایه‌های گسترش یافتهتری همانند IPsec یا TLS وابسته می باشند که در برابر حملات فیزیکی به کابل فیبر نوری عملاً بی‌دفاع‌اند. راهکارهای فیزیکی همانند توزیع کلید کوانتومی (QKD) نیز وجود دارند، اما یا شدت شبکه را افت خواهند داد یا به سخت‌افزارهای خاص و گران‌قیمت نیاز دارند.

در روبه رو، فناوری IEAC نخستین معماری است که امکان دستیابی هم‌زمان به شدت بالا و امنیت فیزیکی را فراهم می‌کند. این فناوری اجازه می‌دهد فرمت مدولاسیون (یا به‌عبارتی الفبای پالس‌های نوری) هم‌زمان نقش رمز را هم بازی کند.

در این فناوری، الگوهای مدولاسیون نور به‌شکل اتفاقی و رمزنگاری‌شده توسط الگوریتم هوش مصنوعی تشکیل می‌بشود. این الگوها فقط برای فرستنده و گیرندهٔ مجاز قابل تشخیص می باشند و هر گونه شنود خارجی تنها سیگنال‌هایی بی‌معنی و پر از نویز دریافت خواهد کرد.

پیشرفت بزرگ در حوزه ارتباطات نوری

محققان چینی برای دستیابی به رکورد خود از 26 طول موج گوناگون در باند C منفعت گیری کرده‌اند که مجموعاً 3.9 تراهرتز پهنای باند تشکیل می‌کند. هر کانال سیگنال‌هایی با قطبش دوگانه که با پشتیبانی هوش مصنوعی شکل گرفته بودند را حمل می‌کرد که از بین فیبری 1200 کیلومتری با نویزها و اختلالات معمول عبور داده شد.

در انتها، نرخ خطای بیت کمتر از 2 ضربدر 10 به‌توان منفی 2 به‌دست آمد؛ یعنی در محدوده‌ای قرار داشت که توسط سیستم‌های خطایابی استاندارد تجاری قابل تصحیح باشد.

ترافیک مراکز داده جهانی هر دو تا سه سال دو برابر می‌بشود، به‌اختصاصی به‌علت آموزش مدل‌های هوش مصنوعی و پردازش‌های تحلیلی ابری. در این چنین شرایطی، اپراتورها برای اطلاعات حساسی چون پرونده‌های پزشکی، معامله های مالی یا مدل‌های اختصاصی هوش مصنوعی، به ظرفیت خام بالا و محرمانگی نیاز دارند.

خبر خوب این که IEAC روی زیرساخت‌های جاری قابل پیاده‌سازی است و نیازی به تجهیزات کوانتومی ندارد. در واقع تنها از طریق یک به‌روزرسانی می‌توان به آن دسترسی اشکار کرد. پروفسور «لیلین یی»، سرپرست این پروژه، فناوری گسترش‌یافته را «پلی بین امنیت آینده و ظرفیت ارتباطی امروز» توصیف کرده است.