Neuer Weltrekord zwischen Zug- und Karwendelspitze
Einem deutsch-englischen Forscherteam ist es gelungen, Nachrichten über eine Entfernung von 23,4 Kilometern abhörsicher zu übertragen
Das Hauptproblem bei der Übermittlung geheimer Nachrichten ist nicht die Botschaft an sich, sondern der Schlüssel zu ihrer Dekodierung, der vorab über einen sicheren Kanal ausgetauscht werden muss. Solche kryptographischen Schlüssel sind in der Regel mit einem Zahlenzufallsgenerator erzeugte Zahlenketten. Würden sie elektronisch übertragen, könnten sie abgehört werden, ohne dass es auffällt.
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Die Quantenkryptographie (Vgl. Quantenkryptographie) bietet jedoch einen ziemlich sicheren Weg des Datentauschs, bei dem Sender und Empfänger mittels einzelner Lichtteilchen (Photonen) kommunizieren. Diese werden gemäß der Sequenz des Schlüssels polarisiert, der Empfänger kann diesen Schritt umkehren und setzt so den Schlüssel zusammen. Dieses Verfahren ist abhörsicher, weil sich die Polarisierung der Photonen, sobald sie abgefangen werden, verändert, was dem Empfänger nicht entgehen kann. Problematisch ist bislang jedoch die Übertragung der Photonen über größere Distanzen. Bisheriger Rekordhalter war ein Schweizer Team das Geheimcodes per Glasfaserkabel über 67 Kilometer übertragen hatte.
Einem Wissenschaftlerteam der Ludwig-Maximilians-Universität München unter der Leitung von Harald Weinfurter und der britischen QinetiQ, einem Unternehmen der Defence Research Agency, unter der Führung von John Rarity ist es jetzt allerdings gelungen, einen kryptographischen Schlüssel per Laserstrahl sicher über eine Entfernung von 23,4 Kilometern zu übertragen. In der aktuellen Ausgabe von Nature berichten sie von ihrem Weltrekord.
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Um Störungen durch Luftturbulenzen zu vermeiden, wurden die Versuche in den Bergen vorgenommen: Der Empfänger wurde auf der Karwendelspitze (2.244 m), der Sender auf der Zugspitze (2.950 m) postiert, beide wurden per Laserstrahl aufeinander ausgerichtet. Das von den Münchner Physikern entwickelte und patentierte Sendegerät polarisierte die Photonen, bevor sie ausgesandt wurden gemäß dem zu übertragenden Schlüssel. Der Empfänger registrierte dann nicht nur den Grad der Polarisierung, sondern auch die exakte Zeit, zu der die einzelnen Signale eintrafen. Über eine Telefonleitung verglichen Sender und Empfänger dann die Sende- und Empfangszeiten und stellten so fest, welche Signale bei der Übertragung verloren gegangen waren. Der Sender konnte diese dann aus seinem Schlüssel streichen, so dass seine Sequenz mit der des Empfängers übereinstimmte. Zur Bündelung und zum Empfang des Lichts wurden einfache Teleskope eingesetzt. Mit dieser Anordnung konnten pro Sekunde einige Hundert Bit an Informationen übertragen werden.
Die Forscher sind überzeugt, dem Ziel einer abhörsicheren Schlüsselübertragung an erdnahe Satelliten einen entscheidenden Schritt näher gekommen zu sein:
Nachdem wir gezeigt haben, dass es möglich ist, einen Schlüssel über eine große Entfernung durch die Luft zu übertragen, wird es bald auch möglich sein, eine Nachricht von Boden aus zu einem Satelliten zu schicken. Wir werden dann auch in der Lage sein, quanten-kodierte Schlüssel absolut sicher um den Erdball zu übertragen, wobei wir gleichzeitig unsere bekannten Kommunikationsmittel zu benutzen.
Die Qualität der Übertragungstechnik ist so weit verbesserbar, dass Schlüssel in eine Höhe von 500 bis 1000 Kilometern übermittelt werden können. Das neue Verfahren soll bereits in sieben Jahren von Satelliten verwendet werden können.
- No Cloning Theorem (7.10.2002 13:01)
- Re: Da kommt hin (7.10.2002 12:40)
- Da kommt hin (6.10.2002 23:00)
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