▣ 최근 고속 광섬유 케이블(fiber optic cable)에서 비인가 도청으로부터 통신 네트워크를 보호하는데 있어 보다 저렴한 방법을 제공할 수 있는 기술이 개발되었다.


도시바 캠브리지 연구소(Cambridge Research Laboratory of Toshiba Research Europe)의 과학자들은 데이터를 전달하는 일반적인 통신 광섬유로부터 양자 암호(quantum cryptography)를 위해 사용되는 매우 약한 신호를 추출하는데 성공할 수 있었다. 이는 기존 통신 네트워크가 최종적인 암호화 방식으로 보안성이 강화될 수 있다는 것을 의미한다.


양자 암호는 은행 계좌, 건강 기록, 디지털 서명과 같은 개인 정보를 보호하는데 중요한 비밀 디지털 키를 배포하는데 사용될 수 있다. 이의 보안성은 단일 광자(photon)에 디지털 키 각각을 코딩하는 방식을 이용한다. 만일 해커가 단일 광자를 가로챈다면 검출될 수 있도록 코딩 정보를 불가피하게 변형하게 된다. 이를 통해 네트워크 상에서 도청되었는지의 여부를 직접 모니터링할 수 있게 된다.


최근까지 네트워크에서 일반적인 데이터 신호를 운송하는 것과 차이가 있는 전용 섬유를 통해 단일 광자를 운송하는 것이 필수적이었다. 데이터 신호는 양자 암호에 사용되는 단일 광자보다 강력하다. 즉, 하나의 데이터 비트는 1백 만 광자에 의해 운송된다. 신호 세기에 있어 차이는 데이터 신호에 의해 발생한 산란 빛이 동일 섬유를 통해 운송된 단일 광자 신호를 변형시키게 된다.


독립 섬유에 대한 요구사항은 과거 양자 암호의 응용을 제한하였다. 왜냐하면 사용되지 않는 섬유는 단일 광자를 운송하기 위해 항시 가용한 것이 아니며, 있다고 할지라도 고가이기 때문이다. 연구진은 단일 광자와 데이터 신호가 동일 섬유에 상이한 파장을 이용하여 전송될 수 있다는 것을 입증하였다.


그들은 단일 광자의 도착 시간에서 매우 짧은 영역에서만 민감한 검출기를 이용하여 이번 연구 결과를 얻어낼 수 있었다. 검출기는 단지 단일 광자 신호에 감응하며, 데이터 신호에 의해 발생한 산란 빛에 둔감하게 된다. 이를 통해 약한 단일 광자 신호는 섬유로부터 회복된다.


개발된 기술을 이용하여 연구진은 일반적인 통신 섬유에 양자 암호를 성공적으로 구현할 수 있었으며, 송신과 수신에서 1Gbit/s의 속도로 데이터를 전송할 수 있었다. 연구진은 50km의 섬유에 대해 500kbit/s의 보안 키 속도를 입증할 수 있었는데, 이는 이전보다 5만 배 높은 수준이다.

 

고속 광섬유 케이블

 
URL : http://phys.org/news/2012-12-quantum-cryptography-maintream.html


<출처>KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑(GTB)』, 2012.12.10

Posted by TopARA
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