Энергосистема Китая значительно мощнее, чем энергосистемы США, Индии, России и Японии вместе взятые. Управлять таким хозяйством в полуручном режиме становится попросту невозможным, особенно после включения в распределительные сети таких нестабильных источников электричества, как солнечные и ветряные фермы. Переход на компьютерное управление чреват опасностью взлома и техногенными катастрофами. Спасти положение обещает квантовое шифрование.
Ещё в 2016 году Китай запустил на орбиту спутник для отработки технологий квантовой криптозащиты. Спутниковый канал представляется доступным по реализации решением для передачи на огромные расстояния криптографических ключей с помощью квантового распределения. Это намного дешевле и проще в обслуживании, чем строительство тысячекилометровых волоконнооптических трасс со сверхзащищёнными узлами для ретрансляции квантового распределения ключей, а такие узлы сегодня приходится создавать через каждые 60–70 км. У спутниковых линий связи такого типа свои проблемы — облачность, солнце и небольшие окна для передачи при пролёте над нужными территориями. Но для быстрого решения вопроса с ключами альтернатив спутниковым линиям передачи нет.
Ключ передаётся в информации, зашифрованной в квантовых состояниях одиночных фотонов. Перехват таких фотонов создаёт так называемый эффект наблюдателя, что немедленно изменяет квантовые состояния перехваченных фотонов и сигнализирует о перехвате. Это сразу компрометирует ключ, и его передача начинается снова и будет вестись до тех пор, пока ключ не будет передан без признаков вмешательства извне.
Перехват и дешифровка команд управления энергосистемой чреват взломом и возможностью обрушения энергосети со всеми вытекающими последствиями. Квантовые линии связи позволяют надёжно зашифровать и передать ключи, а значит, полностью защитят команды управления, передаваемые по обычным линиям связи.
Масштабные испытание спутниковой квантовой линии связи в Китае были проведены весной этого года в виде тренировочного перехвата управления распределительной сетью провинции Фуцзянь на юго-востоке Китая центральной штаб-квартирой в Пекине. Эта провинция граничит с Тайванем, поэтому в случае конфликта рискует оказаться под ударом, включая риск попытки обрушения её энергосистемы. Спутник квантовой линии связи защитил обмен командами между центром и провинцией, чем доказал эффективность решения.
Безусловно, Китай и другие страны с развитой наукой не полагаются исключительно на спутниковые коммуникации и создают также наземную инфраструктуру для квантового распределения ключей. Задач у таких линий множество — от передачи защищённой информации до управления транспортными и другими системами. Польза от этой технологии уже есть, и она приносит свои плоды. Это будущее, которое уже наступило.
