玉川大ら,量子暗号トランシーバーを全光ネットワークで検証

玉川大学と産業技術総合研究所(産総研)は共同で,玉川大学が開発した量子エニグマ暗号トランシーバーをネットワークに応用し,安全性を高めた低遅延な全光ネットワーク技術を実証した(ニュースリリース)。

玉川大学では,光ファイバー回線の安全性を飛躍的に高める量子エニグマ暗号の研究を行なっている。量子力学的現象を安全性の根拠とする量子エニグマ暗号は安全性保証ができる。また,原理的に低遅延で暗号・復号でき,既存の光ファイバー通信回線との相性がよい。同大では,ギガビットイーサネット(GbE)信号を暗号化して通信する量子エニグマ暗号トランシーバー「TU Cipher-0」を作製し,研究開発を進めている。

一方,ネットでは通信データ量の爆発的な増大で,消費電力増大や転送遅延発生が危惧されている。これに対し産総研は,電子ルーターを介さずに光のまま経路を切り替える光スイッチを用いたダイナミック光パスネットワークの研究開発を進めている。このネットワークでは,ユーザーは任意のフォーマットで光通信ができるため,量子エニグマ暗号で,大容量のデータを高いセキュリティーの下で低遅延にやりとりできると期待される。

量子エニグマ暗号トランシーバーをダイナミック光パスネットワークの都内テストベッドに導入した。ダイナミック光パスネットワークは,利用者の要求に応じて帯域保証された光パスを張る仕組みを取っており,超低消費電力で大容量のデータを低遅延に伝送することができる。導入した量子エニグマ暗号トランシーバーで,この光パスのセキュリティー強化を図った。

実証実験は,産総研臨海副都心センター(江東区)内の2地点(ロビー,会議室)と東京大学(文京区)及びカイロス(千代田区)の4地点を光ノード(中央区)で接続して実施された。光ノードは,シリコンフォトニクス・スイッチとMEMS光スイッチで構成される。光ノードを用いて光パスを張り,次の暗号通信の実証実験に成功した。

・フル高解像度(HD)映像のリアルタイム配信
・容量がテラバイトの実データ(ビデオ映像)の遠隔地バックアップ
・通信障害による通信断の復旧を想定した光パスの切替伝送

以上の成果は,量子エニグマ暗号トランシーバーをネットワーク応用できることや,物理現象で安全性を保証した低遅延な大容量光ネットワークを既存インフラを利用して構築できることを示しているとしている。

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