Каждый бит той информации, что получаем или отправляем мы, работая с браузером, электронной почтой, любым коммуникационным приложением, проходит весьма непростой путь по каналам связи - радиоволновым, оптическим или просто кабельным. Здесь, помимо всевозможных физических неоднородностей, его подстерегают жадные до чужих данных глазёнки хакеров, спецслужб, конкурентов по бизнесу и прочих любопытных. Можно ли организовать обмен информацией так, чтобы кроме двух узлов на концах линии передачи, передаваемые данные не смог получить никто другой?

Теоретически, конечно, можно - и для того есть как минимум два варианта. Первый - реальный и широко используемый: асимметричная криптография. Через обычный, открытый всем ветрам канал, посылают криптографический ключ (т.н. публичный), могущий использоваться лишь для шифрования информации, но не для её дешифровки. Получатель ключа использует его для закрытия всех отсылаемых данных владельцу ключа, а последний - расшифровывает их, используя хранимый в тайне ото всех секретный ключ, который, в комбинации с публичным, позволяет читать шифровки. Конечно, это несколько упрощённое представление того, что происходит на самом деле в системах вроде PGP и SSL, но главное - идея: взломать такую защиту сложно, но всё же возможно - попытавшись восстановить секретный ключ самостоятельно (вспомните хотя бы недавно завершившийся RC5-64).

Второй способ гарантировать отсутствие подслушки - защитить канал связи от посторонних глаз. Получить абсолютную защиту позволяет лишь применение квантовой криптографии - в которой один бит передаваемой информации кодируется одним фотоном. Данные, передаваемые по такому каналу, невозможно ни перехватить, ни подслушать без ведома клиента, которому предназначались пересылаемые сведения. В первом случае фотон просто исчезнет, не дойдя до получателя. Во втором - изменит свои свойства, что также не сможет остаться незамеченным.

Проблема лишь в том, что до сих пор использовать квантовую криптографию можно было лишь в кабельных линиях связи. Попытки организовать передачу информации одиночными фотонами через воздух, ограничились длиною канала в 1.6 км. (результат, полученный американскими исследователями почти пару лет назад): атмосфера представляет собой слишком неоднородную среду для пересылки столь тонких сообщений. Но прогресс всё же есть: два дня назад британские исследователи (из компании QinetiQ, одного из научно-исследовательских подразделений министерства обороны Англии) совместно с немецкими, продемонстрировали именно такой канал связи длиною в 23 километра. Метод, предложенный учёными, достаточно прост. Кодирование информации на одиночных фотонах ведётся так же, как и в прочих экспериментах: в зависимостиот того, должен ли отсылаемый фотон представлять "1" или "0", передатчик, с помощью оптического фильтра, выполняет его поляризацию в горизонтальной или вертикальной плоскости. После чего фотон отправляется в путешествие по атмосфере. Понятное дело, большинство из посланцев просто теряются - натыкаясь на пыль, туман, поглощаясь всевозможными неоднородностями, однако, те из них, что всё же доходят до получателя, тщательно регистрируются - с помощью фотонного счётчика: определяется поляризация фотона, а также точное время его прибытия. После того, как передача информации таким образом будет завершена, клиент - уже по обычному каналу связи - отвечает, какие именно фотоны ему удалось принять. Фотоны с этими номерами используются в качестве ключа, для шифрования всей последующей информации - причём, уже по обычным, обеспечивающим высокую скорость передачи, каналам связи. Ключ гарантированно остаётся неизвестным, поэтому подслушка этих каналов уже ничего не даст, секретность их будет абсолютной.