게시 및 게시 날짜 : 2018/03/08

모든 바카라 주소 네트워크에서 양자 수수께끼 암호화 트랜시버 검증

-대기 시간이 낮은 높은 보안 네트워크 달성-


요약

Fumio 교수, Kato Kentaro 교수, 카토 켄타로 교수 및 타마 가와 대학교 국립 Quantum Information Sciences (6-1-1 Tamagawa Gakuen, Machida City, Tokyo, Soma Masayoshi] 및 데이터 Photonics Project Unit [Namiki Shu], 국립 Advin 님의 의장, The National Instit Nakabachi Ryoji) (이하 "AIST"라고 함)는 데이터 Photonics Project Unit "Nakaki Shu,"에서 공동으로 작업하고 있습니다Quantum Enigma cryptographic transceiver(*1)은 안전성을 향상시키기 위해 네트워크에 적용됩니다모든 바카라 주소 네트워크(*2) 기술이 입증되었습니다 데모 실험은 AIST가 도쿄에서 운영하는 회로 전환 된 모든 바카라 주소 네트워크를 기반으로합니다테스트 베드(*3)은 Tamagawa University에서 개발 한 기가비트 이더넷 (GBE)-호환 양자 수수께끼 암호화 트랜시버 (TU Cipher-0)를 도입하여 구현되었습니다 실험에서, 전체 고해상도 (HD) 비디오 배포 및 원격 위치로의 데이터 백업을 수행하는 것 외에도 데이터를 통신 실패의 복구를 가정하기 위해 통신 경로로 전환되었습니다

이 성과에 대한 자세한 내용은 2018 년 3 월 11 일 일요일부터 3 월 15 일까지 미국 캘리포니아 샌디에고에서 열리는 국제 회의 "OFC2018 (광섬유 통신 회의2018)에서 발표 될 예정입니다



배경

다양한 앱이 정보 및 통신 분야에서 사용되며 서비스가 점점 다양 해지고 있으며 오늘날에는 개인 정보와 같은 중요한 데이터가 유출되어 네트워크 보안에 대한 우려가 증가하고 있습니다 특히, 많은 양의 데이터가 흐르는 광섬유 라인의 보안은 향후 훨씬 더 높아야합니다 Tamagawa University는 광섬유 라인의 안전성을 극적으로 향상시키는 양자 수수께끼 암호화에 대한 연구를 수행하고 있습니다 Quantum Enigma cryptography는 양자 기계적 현상을 안전의 기초로 사용하여 보안을 보장 할 수 있습니다 또한 원칙적으로,이를 원칙적으로 암호화 및 해독하여 기존 광섬유 통신 라인과 호환됩니다 Tamagawa University는 현재 기가비트 이더넷 (GBE) 신호를 암호화하고 현재 연구 개발을 진행하는 양자 수수께끼 암호화 트랜시버 (TU Cipher-0)를 개발하고 있습니다

반면에, 인터넷 연결 속도는 더욱 증가 할 것으로 예상되며, 초 고화성 비디오와 같은 대용량 데이터에 대한 수요가 증가 할 것으로 예상됩니다 With the explosive increase in the amount of communication data in the future, there is concern that increased power consumption and delays in transfers could hinder network development in existing optical networks AIST는 그러한 문제가 발생하기 전에 예방하기 위해 노력하고 있습니다전자 라우터통과하지 않고 경로를 전환하는 바카라 주소 스위치를 사용하여 회로 스위칭 기술을 사용합니다 (*4)동적 바카라 주소 경로 네트워크(*5)의 연구 및 개발을 수행하고 있습니다 작년 9 월, 테스트 베드는 도쿄에서 지어졌으며 운영 운영을 시작했습니다 (*6) 전자 라우터가 포함되지 않는 동적 바카라 주소 경로 네트워크에서 사용자는 어떤 형식 으로든 바카라 주소적으로 통신 할 수 있으며, 양자 수수께끼 암호화를 사용하여 많은 양의 데이터를 보안이 낮은 지연으로 교환 할 수 있습니다

이번에는 결과

Quantum Enigma cryptographic transceiver가 동적 바카라 주소 통과 네트워크의 도쿄 대도시 테스트 베드에 도입되었습니다 동적 바카라 주소 경로 네트워크에는 사용자의 요청에 따라 대역폭 보장 광 경로 대신 시스템이있어 매우 낮은 전력 소비와 낮은 대기 시간으로 대량의 데이터를 전송할 수 있습니다 도입 된 양자 수수께끼 암호화 트랜시버는이 바카라 주소 경로의 보안을 향상 시키도록 설계되었습니다 시연 실험에는 AIST Rinkai Sub-Centre Center (Koto Ward) 내에있는 2 개의 위치 (로비 및 회의실), 4 개 위치 : 도쿄 대학 (Bunkyo Ward) 및 Kairos Co, Ltd (Chiyoda Ward)가 포함됩니다바카라 주소 노드(*7) (Chuo Ward)와 연결하여 수행되었습니다 바카라 주소 노드입니다Silicon Photonics Switch(*8) 및 MEMS (Microelectromechanical System) 광 스위치로 구성됩니다 바카라 주소 경로를 사용하여 바카라 주소 노드를 통과하고 다음 암호화 통신이 성공적으로 입증되었습니다

・ 전체 고해상도 (HD) 비디오의 실시간 분포 (그림 1 참조)
・ Terabytes 용량을 갖춘 실제 데이터의 원격 백업 (비디오 장면)
・ 커뮤니케이션 실패로 인한 통신 중단 회복을 기대하는 바카라 주소 경로 전송 스위칭 (그림 2 참조)

원격 데이터 백업에서는 암호화를 사용하지 않는 일반 GBE 프로토콜을 사용하는 백업과 비교하여 필요한 백업 시간에 큰 차이가 없었습니다 재해 복구에서 실패가 발생한 후 바카라 주소 경로를 우회 경로로 전환하고 암호화 된 의사 소통은 몇 초 안에 재개 될 수 있습니다 실리콘 광 스위치를 바카라 주소 노드에서 사용하는 경우에도 암호화 된 통신을 수행 할 수 있음을 확인했습니다

위의 결과는 Quantum Enigma cryptographic transceivers가 네트워크에 적용될 수 있으며, 기존 인프라를 사용하여 물리적 현상을 통해 안전을 보장하는 저도의 대기 시간 대규모 바카라 주소 네트워크를 적용 할 수 있음을 보여줍니다

또한,이 연구 및 개발의 일부는 교육 문화, 스포츠, 과학 및 기술부의 "교수 엔지니어링 혁신 생성 센터 형성 프로그램/바카라 주소 네트워크 초 저 에너지 기술 센터"(2008-2007)에 의해 지원되었습니다

전체 고해상도 (HD) 비디오의 실시간 분포 다이어그램
그림 1 : 전체 고해상도 (HD) 비디오의 실시간 분포

통신 실패의 복구를위한 라우팅 다이어그램
그림 2 : 커뮤니케이션 실패 복구를위한 경로 전환

학술 프레젠테이션

국제 회의 "광섬유 통신 회의(OFC2018) "
f Futami, T Kurosu, K Tanizawa, K Kato, S Suda 및 S Namiki,“현장 배치 동적 바카라 주소 경로 네트워크에서 Y-00 Quantum Stream Cipher의 동적 라우팅”



주석, 용어 등

(1) Quantum Enigma cryptographic transceiver (TU Cipher-0)
Tamagawa University에서 개발 한 암호화 통신을위한 트랜시버와 보안을 향상시키기위한 무작위 화 메커니즘을 통합합니다 전체 이중 통신이 가능하고 GBE (Gigabit Ethernet) 신호와 양자 수수께끼 암호화 신호가 서로 변환 되므로이 트랜시버가 GBE 통신 라인의 양쪽 끝에 도입되면 선은 암호화 된 통신으로 보호 될 수 있습니다 19 인치 랙을 설치하기에 충분히 넓고 1U (약 44mm)입니다[참조로 돌아 가기]
(2) 모든 바카라 주소 네트워크
전자 라우터를 사용하지 않고 가벼운 연결없이 사용자 및 사용자, 사용자 및 데이터 센터 등을 연결하는 네트워크[참조로 돌아 가기]
(3) 테스트 베드
바카라 주소 통신 장치 및 기타 장치가 실제로 사용되는 환경과 유사한 상황을 달성하는 테스트 네트워크 환경 이 환경 내 테스트를 통해 문제를 식별하고 제품 정확도와 시장으로의 전달을 증가시킬 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
(4) 전자 라우터
인터넷에서 정보는 패킷이라는 단위로 전송됩니다 라우터는 각 패킷의 대상을 읽고 다음 라우터로 보낼 수 있습니다 인터넷의 여러 라우터를 통해 정보를 전송할 수 있습니다 현재 라우터는 LSI와 같은 전자 장치로 구성되므로 전자 라우터라고합니다[참조로 돌아 가기]
(5) 동적 바카라 주소 경로 네트워크
사용자, 사용자 및 데이터 센터 등을 연결하는 네트워크 사용자 간의 바카라 주소 경로 (라인)를 경로라고합니다 이를 동적 바카라 주소 경로 네트워크라고합니다 사용자는 네트워크를 모르고 경로를 쉽고 동적으로 전환 할 수 있기 때문입니다 이 네트워크는 이전 전화기에서 사용 된 회로 스위치 방법을 사용한다고 말할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
(6) 바카라 커뮤니티 Press 발표 28/09/2017
"Silicon Photonics를 사용하여 새로운 바카라 주소 네트워크 작동을 시작합니다"[참조로 돌아 가기]
(7) 바카라 주소 노드
회로 전환 된 모든 바카라 주소 네트워크에서 광 경로를 전환하는 데 사용되는 장치 바카라 주소 스위치로 구성되며 발신자로부터 전송 된 광 신호는 길을 따라 전기 신호로 변환되지 않고 수신기로 전달됩니다[참조로 돌아 가기]
(8) Silicon Photonics Switch
입력 광섬유에서 광섬유 통신의 대상 인 출력 섬유에 빛을 연결하는 라인 스위치의 역할을 수행하는 장치 AIST는 전자 반도체 제조 기술을 사용하여 초소형 바카라 주소적 통합 회로를 제조하는 실리콘 광자 제조 기술을 사용하여 움직이는 부품이없는 신뢰할 수있는 매우 컴팩트 한 바카라 주소 스위치의 연구 및 개발을 수행하고 있습니다[참조로 돌아 가기]


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