KPN experimenteert met kwantumcryptografie

KPN heeft samen met het Zwitserse ID Quantique kwantumversleuteling geïnstalleerd op een verbinding tussen zijn datacentra in Den Haag en Rotterdam. Met de verbinding wil KPN ervaring opdoen voor het ‘post-kwantum’-tijdperk, waarin de huidige methoden voor publieke-sleutelcryptografie onbruikbaar zijn geworden door de kwantumcomputer.

Kwantumversleuteling of quantum key distribution (qkd) is een gekende methode om het onvoorspelbare kwantumgedrag van fotonen uit te buiten voor het beveiligen van gegevens – die overigens niks te maken heeft met kwantumcomputers. De methode genereert een bitstroom tussen zenden en ontvanger die niet af te tappen of te manipuleren is. Deze bitstroom kan vervolgens opgeteld worden bij de boodschap, die via een normale verbinding verzonden wordt.

Er zijn verschillende methoden om de bitstroom te genereren, bijvoorbeeld door vier verschillende polarisatiefilters te gebruiken die elk een kwart slag gedraaid zijn ten opzichte van elkaar. Voor elke sleutelbit polariseert de zender een foton met een willekeurig filter, en de ontvanger registreert elk foton ook met een willekeurig filter. Wanneer ze gelijk zijn of haaks op elkaar staan, kan de ontvanger exact achterhalen welke polarisatie gebruikt is en een 0 of 1 noteren. Wanneer ze een kwart slag ten opzichte van elkaar gedraaid zijn, is de meting echter volledig willekeurig. Door elkaar achteraf te vertellen welke filters ze gebruikt hebben, kunnen zender en ontvanger alle haakse metingen gebruiken als bitstroom.