Технологии
Шум вместо данных: как Китай скрывает информацию и передает ее со скоростью 1 ТБ/с
Шанхайский университет Цзяотун совершил настоящий прорыв в области защищённых телекоммуникаций — команда учёных передала данные со скоростью 1 терабайт в секунду на расстояние 1200 километров через обычное оптоволокно.
Причём они сделали это так, что для перехватчика сигнал выглядел как случайный шум, полностью лишённый смысла.
Об этом сообщает издание Interesting Engineering.
Разработка основана на технологии под названием IEAC — Integrated Encryption and Communication, то есть интегрированное шифрование и связь. Эта система объединяет абсолютную секретность шифрования уровня «одноразового блокнота» и пропускную способность в терабит, необходимую для работы современных дата-центров и ИИ-систем. Главное отличие — шифр встроен прямо в модуляцию света, а не добавлен поверх данных, как в случае с TLS или IPsec.
Принцип работы таков: световой сигнал в оптоволокне можно представить как точку на мишени, определяющую амплитуду и фазу. Каждая такая точка кодирует несколько битов данных. Нейросеть выбирает новую случайную схему для этих точек при каждой передаче. Передатчик и приёмник используют одинаковый генератор случайных чисел, чтобы понимать структуру сигнала, а вот перехватчик, не зная начального ключа, видит только хаос. В итоге даже если кто-то перехватит данные, они будут выглядеть как «снежная буря» — абсолютно бесполезный шум.
С математической точки зрения, исследователи добились максимальной взаимной информации между доверенными участниками и минимальной — между перехватчиком и сигналом. Фактически, у перехватчика эта взаимная информация упала до уровня ниже 0,2 бита на символ, что делает восстановление передаваемой информации статистически невозможным.
В техническом плане система использует 26 длин волн в C-диапазоне, создавая общий спектр 3,9 ТГц. Каждый канал передавал данные на скорости 32 гигабита в секунду с двойной поляризацией. Сигналы были сформированы с использованием AI-оптимизированных «созвездий», после чего проходили через тестовый контур, моделирующий 1200 километров оптоволокна. Приёмник зафиксировал уровень ошибок, приемлемый для стандартных средств коррекции, при этом общая полезная нагрузка составила ровно 1 терабит в секунду.
Почему это важно: объёмы трафика в центрах обработки данных удваиваются каждые 2–3 года, и для задач вроде обучения ИИ, передачи медицинских данных или финансовых операций критична не только пропускная способность, но и надёжная защита. IEAC использует стандартное когерентное оптическое оборудование, не требует квантовых систем или герметичных «чёрных ящиков», а значит, его можно внедрить как обновление прошивки в существующие сети.
Учёные называют эту архитектуру мостом между безопасностью будущего и скоростями будущего. Они доказали, что шифрование теперь можно «вшить» в свет, передаваемый по волокну, без потери скорости — на дальности в тысячи километров.
Источник: interestingengineering.com
