Какие стандарты для квантовых коммуникаций создаются на международном уровне, кто участвует в этом процессе и как идет стандартизация в России.
Международные и национальные стандарты в области квантовых коммуникаций не только обеспечивают единые правила и протоколы для создания глобальной и национальных систем, но и являются ключевым инструментом в обеспечении безопасности, стандартизации и защиты передаваемой квантовой информации.
Международный союз электросвязи (ITU-T) ведет работы по стандартизации отрасли квантовых коммуникаций в исследовательских группах:
ITU в сентябре 2019 года создал оперативную группу сектора стандартизации «Квантовые информационные технологии для сетей связи». На правах сопредседателей руководство группой осуществляют представители трех стран: России, Китая, США. Всего в группу входит 146 участников из 40 стран мира. Целью этой работы является создание международного стандарта в области квантовых коммуникаций.
Разработкой стандартов в этой сфере также занимаются рабочие группы Международной организации по стандартизации (ISO) и Международной электротехнической комиссии (IEC). С 2019 года они совместно ведут работу по формированию требований к устройствам квантового распределения ключей и методике оценки соответствия этим требованиям.
Международные и национальные стандарты призваны обеспечить информационную безопасность
Созданием систем стандартизации в области квантового распределения ключей с 2010 года занимаются специалисты Европейского института телекоммуникационных стандартов (ETSI). Разрабатываемые ими документы признаются во всем мире. Работа ведется с привлечением экспертов из 60 стран. Начиная с 2010 года ETSI разработал набор стандартов архитектуры систем квантового распределения ключей и требований к их безопасности.
Среди них, например, профиль защиты для оценки безопасности модулей квантового распределения ключей (QKD). Он определяет общие требования к физической реализации протоколов подготовки и измерения QKD вплоть до вывода окончательных секретных ключей. О его выпуске ETSI сообщил в апреле 2023 года.
В настоящее время ETSI разрабатывает спецификации в области:
Первые стандарты в области квантовых коммуникаций и квантового интернета вещей были утверждены в России в июле 2023 года. Их разработку вели представители ОАО «РЖД» совместно с Техническим комитетом 194 «Киберфизические системы» и Центром компетенций Национальной технологической инициативы по технологиям беспроводной связи и интернета вещей на базе «Сколтеха».
Сейчас в рамках реализации дорожной карты «Квантовые коммуникации» утверждены шесть национальных стандартов. Они определяют принципы унификации оборудования для квантовых коммуникаций, обеспечение мультивендорности, формируют единый подход при проведении научных исследований, систематизируют понятийный аппарат.
«Квантовые коммуникации. Общие положения» – определяет основные положения и принципы в области квантовых коммуникаций, типовые схемы построения квантовых сетей, общие принципы их использования для задач квантового распределения ключей и другое.
«Квантовые коммуникации. Термины и определения» – устанавливает термины и определения в области квантовых коммуникаций: «квантовая информация», «кубит», «квантовая система» и другие.
«Квантовый интернет вещей. Термины и определения» – унифицированы понятия «квантовый сигнал», «квантовый передатчик/приемник», «квантовая сеть», «хранилище квантовых данных» и другие.
«Квантовый интернет вещей. Общие положения» – определяет основные положения в области квантового интернета вещей, его типовую модель, особенности по сравнению с обычным интернетом вещей и другое.
«Квантовый интернет вещей. Типовой программно-аппаратный комплекс (ПАК), реализующий функции системы квантового распределения ключей. Архитектура» – определяет архитектуру типового ПАК, реализующего распределение квантовых ключей в системе квантового интернета вещей (ссылка).
«Квантовый интернет вещей. Типовой программно-аппаратный комплекс, реализующий функции системы квантового распределения ключей. Интерфейсы подключения» – определяет требования к интерфейсам подключения типового ПАК в области квантового распределения ключей (ссылка).
Работу по стандартизации требований и норм в области квантовых систем распределения ключей ведет рабочая группа Технического комитета по стандартизации «Криптографическая защита информации» (ТК 26) Росстандарта. Специалисты комитета формируют требования к интерфейсам систем квантового распределения ключей и средств криптографической защиты информации. Также в работе у ТК 26 находятся три рекомендации по стандартизации в области квантового распределения ключей.
Разработаны и утверждены приказом Росстандарта от 30 ноября 2023 г. № 1510-ст Рекомендации по стандартизации «Информационная технология. Криптографическая защита информации. Защищенный протокол взаимодействия квантово-криптографической аппаратуры выработки и распределения ключей и средства криптографической защиты информации».
Разработаны и утверждены решением ТК-26 Методические рекомендации «Ключевая система сети шифрованной связи с использованием ККС ВРК с сетевой топологией «звезда» и «Ключевая система полносвязной многоарендаторной сети шифрованной связи на базе ККС ВРК с ДПУ».
В настоящее время продолжается работа по разработке рекомендаций по стандартизации указанных методических рекомендаций.
Стоит подчеркнуть, что разрабатываемые стандарты в области квантового распределения ключей будут носить рекомендательный характер. Их практическое применение зависит от решений профильных министерств и ведомств, а также от нормативной базы, которая формируется с учетом принятых национальных и международных стандартов в области квантовых коммуникаций.
Фото: Shutterstock/FOTODOM
Эксперты
«Передача в одном волокне квантового и «классического» сигналов позволит снизить издержки»
Наука
Оценка эффективности защиты от атаки лазерного повреждения на компоненты волоконно-оптических систем квантового распределения ключей
ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПАРТНЕР – ОАО «РЖД»
