Tema kvantnih komunikacija aktualizirana je nedavnim najavama da bi kvantna računala mogla do kraja desetljeća "razbiti" danas sveprisutne enkripcijske algoritme, odnosno da bi prelazak na postkvantnu enkripciju trebalo započeti već sada. Upravo stoga čini se kao da je pravo vrijeme da se tom temom svi ozbiljnije pozabavimo, a za neupućene je vrijeme i da saznaju što zapravo kvantna komunikacija znači te koje prednosti donosi.

Tome će biti posvećen prvi dio ovogodišnje HAKOM-ove konferencije Dan novih tehnologija, gdje će o tehnologiji kvantnih komunikacija govoriti tri prva predavanja. Predavače, koji će sljedećeg tjedna svoje uvide iznijeti pred publikom (uz besplatan online prijenos), zamolili smo da nam ukratko pojasne o čemu će to biti riječi…

Hrvatska kvantna mreža

Program konferencije otvorit će Bojan Schmidt iz CARNET-a i Martin Lončarić s Instituta Ruđer Bošković, čije predavanje je naslovljeno "CROQCI i QuGNOPs – Hrvatska kvantna komunikacijska mreža".

Vaš projekt postavlja temelje nacionalne kvantne mreže. Što vidite kao njegov glavni cilj?

Jedan od važnih ciljeva, koji je već ostvaren, bio je okupiti konzorcij relevantnih hrvatskih institucija i tvrtki te kroz transfer znanja u području kvantnih tehnologija podići razinu kompetencija RH kako bismo mogli ići u korak sa svjetskim i europskim razvojem i primjenama u tom području. Sljedeće i najvažnije, izgrađena je eksperimentalna kvantno komunikacijska mreža i pripadajuća optička infrastruktura u gradu Zagrebu čije smo ključne gradivne elemente razvili i izgradili u Hrvatskoj. To čini temelj za širenje i nadgradnju te daljnje podizanje kibernetičke sigurnosti RH u vremenima kada je to nužno s obzirom na stanje u svijetu.

Možete li jednostavnim riječima objasniti koju to fizikalnu pojavu koristite da biste osigurali da nitko ne može pročitati poruku, a da pritom ne ostavi neizbrisiv trag?

Ultra sigurnu komunikaciju zaštićenu kvantno generiranim ključevima za šifriranje poruka realiziramo uporabom fizikalne pojave koja se zove "kvantna prepletenost" (engl. quantum entanglement). Kod kvantne prepletenosti, koju je Einstein nazvao 'sablasnim djelovanjem na daljinu' jer je jako teška za razumijevanje, dvije razdvojene čestice se bez obzira na njihovu udaljenost u Svemiru ponašaju kao da su međusobno povezane. Ovaj kontraintuitivni fenomen mi koristimo kada kvantno prepletene parove fotona, čestica svjetlosti, dijelimo između sugovornika koji žele komunicirati bez ugroze od prisluškivanja. Svatko od njih detektira po jedan foton iz prepletenog para i na temelju toga provedu protokol u kojem kod obje strane nastane tajni ključ za šifriranje. Presudno je to da ključ uopće nije putovao između sugovornika, već je kod njih gotovo čudesno 'nastao' zahvaljujući kvantnoj prepletenosti.

Je li kvantna tehnologija nešto za 22. stoljeće ili je ta budućnost već stigla?

Prva kvantna revolucija koja se dogodila početkom 20. stoljeća čovječanstvu je, osim spoznaja o fundamentalnim zakonima prirode, dala i kvantne tehnologije s nevjerojatno korisnim primjenama: poluvodiče na kojima se temelje današnje računarstvo i Internet, lasere u medicini i industriji, oslikavanje magnetskom rezonancijom u medicini itd. Druga kvantna revolucija donijela je novi veliki iskorak, temeljen na kvantnim informacijama, a to su kvantno računarstvo i kvantne komunikacije. Dok svjedočimo globalnim naporima u radu na istraživanjima i razvoju kvantnih računala, kvantne tehnologije primijenjene u ultra sigurnim komunikacijama već su danas sazrjele do razine komercijalnih uređaja i praktičnih primjena.

Kvantna tehnologija i sigurnost

Na ovu će se temu nadovezati Zlatan Morić sa Sveučilišta Algebra Bernays, svojim predavanjem "Sigurnost kvantnih komunikacija: gdje završava teorija, a počinju napadi na stvarne sustave". Evo kako najavljuje tu temu…

Hoćete li posjetiteljima pokazati konkretan primjer gdje "savršena teorija" pada u vodu u praksi?

Da, ali kroz objašnjenje konkretnih slučajeva i napada, a ne kroz demonstraciju. Kvantna komunikacija često se predstavlja kao apsolutno sigurna jer se temelji na zakonima fizike, no ta sigurnost vrijedi u idealnim uvjetima. U stvarnim sustavima, čim u priču uđu uređaji, implementacija i operativni procesi, pojavljuju se slabosti koje je moguće iskoristiti. U predavanju ću objasniti nekoliko takvih primjera gdje sustavi koji su "teorijski neprobojni" postaju ranjivi, i to bez narušavanja temeljnih principa kvantne fizike.

U najavi predavanja spominjete egzotične vrste hakerskih napada. Možete li nam ukratko (bez otkrivanja previše detalja prije same konferencije) opisati kako jedan takav napad izgleda u praksi?

Jedan od zanimljivijih primjera uključuje napad na detektore u kvantnom sustavu. Umjesto da pokušava presresti komunikaciju, napadač manipulira načinom rada detektora — primjerice, jakim svjetlom ih dovodi iz režima u kojem detektiraju pojedinačne fotone u režim u kojem se ponašaju kao klasični senzori. U tom stanju moguće je utjecati na rezultate, dok sustav i dalje "pretpostavlja" da radi u sigurnom kvantnom režimu. To jasno pokazuje da napadi u praksi ciljaju implementaciju i fizičke komponente sustava, a ne same principe kvantne fizike.

Koju jednu stvar bi nakon vašeg predavanja posjetitelji trebali zapamtiti kako bi mogli biti ukorak s razvojem kvantne tehnologije sa sigurnosne strane?

Ako bih morao izdvojiti jednu stvar, to je da kvantna tehnologija ne eliminira potrebu za kibernetičkom sigurnošću — ona samo rješava jedan vrlo specifičan problem. Sve ostalo, od autentikacije i upravljanja sustavima do zaštite krajnjih uređaja i ljudi, ostaje jednako važno kao i prije. Drugim riječima, sigurnost nije svojstvo tehnologije, nego cijelog sustava.

Sigurnost u orbiti

Za zaključnu točku ovog dijela programa bit će zadužena Daniela Jović iz tvrtke Orbitalyx, publici poznata i kao voditeljica projekta prvog hrvatskog satelita CroCube. Njezino izlaganje "Tko štiti orbitu: sigurnost svemirskih misija" baviti pitanjem selidbe kibernetičkog ratovanja u Zemljinu orbitu odnosno realnosti napada na satelite i svemirsku komunikacijsku infrastrukturu. Što to točno znači, objasnila je za Bug.hr.

Jesu li sateliti danas "tempirane bombe" u smislu kibernetičke sigurnosti?

Ne bih rekla da su "tempirane bombe", ali jesu sustavi koji su nastali u drugačijem sigurnosnom kontekstu nego danas. Velik dio satelitske infrastrukture razvijan je u vrijeme kada prijetnje poput spoofinga, jamminga ili cyber napada nisu bile ovako sofisticirane i učestale. Danas imamo puno više aktera, uključujući državne i nedržavne, i puno veću ovisnost o satelitima u svakodnevnom životu.

Problem nije samo u starim protokolima, nego u načinu razmišljanja. Sigurnost se često tretira kao nešto što dolazi kasnije, a ne kao temeljni dio sustava. U stvarnosti, svaki segment misije može biti napadna točka.

Možete li nam navesti konkretan primjer gdje je cyber napad na satelitsku komunikaciju bio uspješan?

Da, takvi primjeri već postoje i pokazuju koliko su ovakvi sustavi osjetljivi. Jedan od najpoznatijih primjera dogodio se na samom početku ruske invazije na Ukrajinu 2022. godine. Napad nije bio usmjeren direktno na satelit, nego na zemaljsku infrastrukturu, konkretno na sustav koji upravlja korisničkim terminalima. To je dovelo do toga da su tisuće uređaja ostale neupotrebljive i komunikacija je bila ozbiljno poremećena. Taj slučaj jako dobro pokazuje da ne moraš napasti satelit da bi napravio problem u svemiru, dovoljno je pogoditi jednu ranjivu točku na Zemlji.

Koja je ključna promjena u razmišljanju koju inženjeri moraju usvojiti kako bi "štitili orbitu"?

Najveća promjena je u tome da se sigurnost više ne može promatrati kao nešto što se dodaje na kraju. Dugo se razmišljalo u smislu: prvo napravimo sustav da radi, pa ćemo ga kasnije zaštititi. Danas to jednostavno više ne funkcionira. Sigurnost mora biti dio razmišljanja od samog početka, već u fazi dizajna misije. Važno je razumjeti da satelit nije izoliran objekt, nego dio puno šireg sustava koji uključuje proizvodnju, transport, integraciju, zemaljske stanice i operacije. I svaki od tih koraka može biti potencijalna ranjivost.

Isto tako, sigurnost nije samo pitanje satelita, nego i ljudi koji rade na misiji, intelektualnog vlasništva, infrastrukture i svih resursa koji su uključeni u cijeli proces. Zato više ne govorimo samo o zaštiti satelita, nego o odgovornosti u svakom koraku misije. Na kraju, sigurnost nije nešto što imaš, nego rezultat odluka koje donosiš.

Ove zanimljive teme bit će podrobno obrađene i prezentirane na samoj konferenciji, pa stoga – u slučaju da su vas naše najave zaintrigirale – zabilježite si datum za online praćenje. Konferencija Dan novih tehnologija održat će se u utorak, 21. travnja 2026. u organizaciji Hrvatske regulatorne agencije za mrežne djelatnosti (HAKOM). Konferenciju će biti moguće besplatno pratiti uživo putem HAKOM-ovih kanala na Facebooku i YouTubeu, a poveznice za praćenje bit će objavljene neposredno prije početka događanja. Program je dostupan ovdje.