NeSTARら,衛星-地上間量子暗号通信を地上実験

次世代宇宙システム技術研究組合(NeSTRA),情報通信研究機構(NICT),ソニーコンピュータサイエンス研究所(ソニーCSL),東京大学,スカパーJSATは,スカイツリーー地上可搬局での盗聴解読の脅威のない暗号鍵共有に向けた光伝送実証に成功した(ニュースリリース)。

宇宙産業は今最も勢いのある成長産業の一つとして注目されており,なかでも人工衛星は様々な用途での活用が期待されている。利用の拡大が見込まれるデータ通信においては特にセキュリティレベルのさらなる向上が求められている。

研究グループは,受託中の総務省研究開発案件「衛星通信における量子暗号技術の研究開発」において2018年度より実施中の,超小型衛星に搭載可能な量子暗号通信技術の研究開発を進めている。

今回,盗聴不可能な暗号鍵を共有するサービスの可用性を高めるために開発した地上試験モデル(可搬型光地上局)を用いて,2022年12月9日に東京スカイツリー-上野恩賜公園第一駐車場間の約3kmにわたり,情報理論的安全性を持つ鍵の共有のための地上間光伝送模擬実証を実施した。

その結果,低軌道衛星(ISSなど)と地上局で想定される伝送条件よりも厳しい伝送損失において10Gクロックの微弱光信号パケットの受信が確認でき,低軌道衛星‐地上可搬局とでの光通信技術を応用した安全な暗号鍵共有技術(物理レイヤ暗号による盗聴解読の脅威のない暗号鍵共有)の実現に向けた技術検証に成功した。

この研究開発案件では,今後も研究開発成果について実証を重ね,将来超小型低軌道衛星-地上間での量子暗号・物理レイヤ暗号通信を実現し,通信の高秘匿化を実現することを目指している。

研究グループはこの目標に向けて,今後はより長距離での実証として国際宇宙ステーション(ISS)-地上間において最終実証の実施を予定しており,今回の地上間模擬実証の成果はそのための大きな足掛かりだとする。

また,今回の実証成功結果を受け,今後も超小型衛星等に搭載可能な物理レイヤ暗号・量子暗号通信技術を開発し,計算技術が進展しても盗聴解読の脅威のない安全性を備えた衛星通信網の実現に貢献していくとしている。

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