2 июля южнокорейский оператор связи SK Telecom на мероприятии Quantum Korea 2026 в Сеуле представил ряд технологий квантовой безопасности связи, ориентированных на эпоху ИИ и 6G. Ключевыми из них стали квантовое распределение ключей (QKD) на основе фотонных интегральных схем (PIC), квантовый генератор случайных чисел (QRNG) на основе PIC, а также технология QKD, применимая в сценариях беспроводной и спутниковой связи.
Акцент в представленных технологиях сделан не на обычных решениях для сетевой безопасности, а на продвижении квантовой защиты в сторону миниатюризации, повышения скорости и лучшей адаптации к развертыванию в коммуникационных сетях. Продемонстрированная SK Telecom технология QRNG обеспечивает генерацию случайных чисел со скоростью 10 Гбит/с на сверхкомпактном чипе площадью 10×10 квадратных миллиметров. QRNG используется для создания непредсказуемых случайных чисел и является важным базовым модулем для криптографических ключей, безопасной аутентификации и квантово-защищенной связи. Чем выше качество и скорость генерации случайных чисел, тем лучше они поддерживают требования к шифрованию в высокопроизводительных сетевых устройствах, периферийных терминалах и сервисах ИИ. Традиционные системы безопасности сталкиваются с повышенной нагрузкой при параллельной обработке в сценариях с ИИ, 6G, периферийными устройствами и массовым подключением терминалов. Миниатюризация QRNG до уровня 10 Гбит/с позволяет легче интегрировать его внутрь таких устройств, как коммуникационное оборудование, узлы периферийных вычислений, беспилотные системы, AI-камеры и роботы.
SK Telecom также продвигает разработку интегрированного чипа QKD, объединяющего передающую часть, приемную часть и оптическую систему QRNG в единой архитектуре чипа. Ценность QKD заключается в передаче ключей с использованием квантовых состояний: если в процессе передачи происходит перехват, возмущение квантового состояния может быть обнаружено, что повышает безопасность распределения ключей в канале связи. Ранее системы QKD часто отличались большими размерами, высокой стоимостью и сложностью развертывания, применяясь в основном в магистральных сетях, выделенных линиях и сценариях с высокими требованиями к безопасности. QKD на основе PIC позволяет интегрировать оптические компоненты, блоки передачи/приема и функции генерации случайных чисел на уровне чипа, с целью снижения размеров и стоимости, повышения согласованности системы и создания условий для будущего массового развертывания.
Особого внимания заслуживает направление беспроводного и спутникового QKD. SK Telecom готовит ключевые технологии, необходимые для стабильности и безопасности беспроводного QKD, и разрабатывает решение QKD, пригодное для беспроводной связи на большие расстояния до 30 км. В дальнейшем эта технология также нацелена на сценарии размещения на спутниках.
Сложность беспроводного и спутникового QKD значительно выше, чем у фиксированных оптоволоконных линий. На наземные беспроводные каналы влияют погода, препятствия, атмосферная турбулентность, точность наведения луча, вибрации мобильных платформ и потери в канале. Спутниковые каналы дополнительно должны решать проблемы высокоскоростного относительного движения, затухания на больших расстояниях, захвата и сопровождения терминалов, временных окон доступности канала и координации наземно-космических сетей. 6G делает акцент на интегрированной связи «воздух-космос-земля», где объектами подключения станут не только телефоны и базовые станции, но и низкоорбитальные спутники, беспилотники, терминалы подключенных автомобилей, роботы, AI-камеры и промышленные периферийные устройства. Если квантовое распределение ключей останется только в рамках фиксированных оптоволоконных выделенных линий, оно не сможет охватить трехмерную сетевую структуру будущего 6G. Расширение SK Telecom QKD на беспроводные каналы протяженностью 30 км и спутниковую связь указывает на то, что безопасность квантовой связи переходит от защиты фиксированных сетей к защите интегрированной сети «воздух-космос-земля».
Одновременно представленные SK Telecom Q-HSM и Q-SSE также сосредоточены на внедрении квантовой безопасности в периферийные сети. Q-HSM объединяет QRNG, квантово-устойчивые криптоалгоритмы (PQC), современные криптографические технологии и физически неклонируемые функции (PUF) в гибридном чипе квантовой безопасности, ориентированном на периферийные устройства в сетях 6G, такие как беспилотники, AI-камеры видеонаблюдения и роботы. Q-SSE, в свою очередь, сочетает QRNG и PQC, поддерживая безопасное использование моделей нулевого доверия для контроля доступа и крупных сервисов ИИ.
Влияние таких технологических инноваций на индустрию информационно-коммуникационных технологий проявится в области чипов квантовой безопасности, фотонных интегральных схем, оптических приемопередающих модулей, терминалов спутниковой связи, периферийных устройств безопасности, сетевого оборудования 6G и систем безопасности инфраструктуры ИИ. Сервисы ИИ и сети 6G требуют более плотных соединений, больших потоков данных и более сложной координации терминалов. Традиционные криптографические системы будут испытывать еще большее давление перед лицом угрозы квантовых вычислений и массового подключения периферийных устройств. Ключевой особенностью представленных SK Telecom QRNG на 10 Гбит/с, QKD на основе PIC, беспроводного QKD на 30 км и направления спутникового QKD является переход квантовой безопасности от «развертывания на уровне выделенных линий» к применению «на уровне сетевого оборудования, периферийных терминалов и интегрированной связи воздух-космос-земля». В дальнейшем необходимо следить за фактическим уровнем ошибок, скоростью генерации ключей, адаптацией к погодным условиям и способностью к точному наведению терминалов для беспроводного QKD на 30 км, а также за тем, сможет ли интегрированный чип QKD перейти к этапу инженерной верификации в коммуникационном оборудовании и спутниковых терминалах.