Chaosbasierte Kommunikation erfolgreich getestet
Forschern des von der EU finanzierten Projekts OCCULT ist es gelungen, Daten mit einem chaotischen Träger über ein kommerzielles Glasfasernetz zu schicken. Damit wurde das Potenzial der optischen Chaoskommunikation zum Schutze der Datenübertragung illustriert. Die Schlussfolgerungen aus dem Experiment, das in Athen, Griechenland, stattfand, wurden in der Wissenschaftszeitschrift "Nature" veröffentlicht. Die hochmoderne Technik, die mit synchronisierten Lasersendern und -empfängern hardwareseitig Daten verschlüsselt, stellt eine wichtige qualitative Verbesserung bestehender Sicherheitssysteme zum Schutz der Datenübertragung dar. Bis jetzt wurde Chaoskommunikation nur im Labor, aber nicht in einem echten kommerziellen Netzwerk demonstriert. Laut Pere Colet, Mitglied des OCCULT-Projektteams beim Spanischen Nationalen Forschungsrat (CSIC) des Mediterranean Institute for Advanced Studies (IMEDEA), ist "die Arbeit die erste praktische Vorführung der Verwendung von Chaos zur Verschlüsselung einer Nachricht in einem optischen Glasfasernetz". Zur Verbesserung von Sicherheit und Datenschutz hat das Team einen Nachrichtenträger entwickelt, der von einem Halbleiterlaser generiert wird und in einem chaotischen Regime durch ein 120 km großes optisches Glasfasernetz läuft. Dank dieser Methode, so Colet, wird "die Nachricht mit einer Geschwindigkeit von 1 Gb/s übertragen und mit einer Fehlerrate unter 0,0000001 decodiert". Parallel zur steigenden Nachfrage nach Kommunikationsdiensten steigt auch rasant die Übertragungs- und Switchingkapazität in den Netzen. Die beiden größten Herausforderungen in diesen Netzen sind Datenschutz und Sicherheit. Bis jetzt verwendete man die so genannte "public key"-Kryptotechnologie zur Lösung dieser Probleme. Diese Systeme nutzen entweder einen geheimen Parameter, den "key", oder sie können die Nachricht direkt verschlüsseln. Die Codierung von Daten mit diesen Algorithmen birgt jedoch Risiken, da es früher oder später gelingt, die Codes zu entschlüsseln. Darüber hinaus bedroht die immer schnellere Geschwindigkeit der Computer die Sicherheit dieser Verfahren. OCCULT ging nun von der Idee aus, Hardware, das heißt die Sender und Empfänger der Nachricht, für die Verschlüsselung der Daten zu nutzen. Zusammen mit der Softwareverschlüsselung erhoffte man sich dadurch die Schaffung von zwei Sicherheitsstufen. Die im Rahmen des OCCULT-Projekts erforschte und getestete Technik basiert auf zwei quasi identischen Halbleiterlasersets zum Senden und Empfangen von Daten über das Glasfasernetz. Das von diesen Lasern ausgesandte Licht unterliegt nicht linearen und chaotischen Effekten, sodass nur ein Empfänger, der mit dem Sender synchronisiert ist, die Daten decodieren kann. Dadurch wird es für Dritte, die nicht die intendierten Empfänger sind, praktisch unmöglich, die übertragenen Daten zu entschlüsseln. Bei Hochsicherheitsübertragungen dürfen die Laser nur eine Toleranz von einem oder zwei Prozent aufweisen. Dies kann nur erreicht werden, wenn sie mit identischen Geräten und identischen Komponenten gleichzeitig hergestellt werden. Die Laser müssen nicht nur aus derselben Halbleitercharge kommen, sie müssen ganz wörtlich nebeneinander produziert werden, damit sie kompatibel sind. Laut Claudio Mirasso, Projektleiter an der Universität der Balearen (UIB), "muss jeder, der den Code knacken will, genauso viel wissen, wie die, die ihn benutzen, und er muss praktisch identische Geräte haben". Mirasso weiter: "Wir haben gezeigt, dass ein sehr hohes Sicherheitsniveau erreicht werden kann, da man 200 oder 300 Parameter anpassen müsste, um das System zu knacken." OCCULT, das Akronym für "Optical Chaos Communications Using Laser-diodes Transmitters" (optische Chaoskommunikation unter Verwendung von Laserdioden-Transmittern), wurde mit 1,74 Millionen Euro unter dem vorrangigen Themenbereich "Technologien der Informationsgesellschaft" des Sechsten Rahmenprogramms gefördert. Das Projekt wurde im September 2004 abgeschlossen und umfasste eine dreijährige Kooperation von Forschungszentren und Industriepartnern aus Griechenland, Frankreich, Italien, Spanien, Deutschland, der Schweiz und dem VK. Die Projektteilnehmer haben jetzt zusammen mit neuen Partnern ein neues Projekt vorgeschlagen, das die OCCULT-Ergebnisse in die Praxis übertragen soll. Sie haben eine Interessenbekundung für ein Folgeprojekt, INTOCCULT, eingereicht. Falls der Vorschlag angenommen wird, so die Partner, könnte die Technologie innerhalb von zwei Jahren zur industriellen Prototypreife gebracht werden. Die Technik kann in bestehenden Glasfasernetzen angewendet werden und ist verhältnismäßig billig, da als einzige zusätzliche Komponenten der Sender und der Empfänger benötigt werden. Aus diesem Grund sind die Projektteilnehmer überzeugt, dass ein enormes Marktpotenzial vorhanden ist.
Länder
Deutschland, Griechenland, Spanien, Frankreich, Italien, Vereinigtes Königreich