I maj sidste år stod Danmark over for sit største cyberangreb nogensinde, hvilket ramte 22 vigtige energiselskaber. Denne hændelse fremhæver den stigende cybertrussel mod det danske energisystem.
En endnu større fare truer imidlertid med kvantecomputernes ankomst, som kan blive en realitet inden for en overskuelig årrække. Kvantecomputere kan potentielt bruges til at trænge igennem vores nuværende it-sikkerhedssystemer, og udnyttes til at få kontrol over den kritiske infrastruktur, som ligger bag vores forsyning af f.eks. el, gas og vand og som driver sektorer som transport, finans, sundhed og forsvar.
Energinet, det statslige danske selskab, der driver det overordnede el- og gassystem, har sammen med forskere fra DTU vist, hvordan såkaldt kvantenøglekryptering (se faktaboks) kan beskytte vores samfund mod den trussel.
"Kvantenøglekryptering tilbyder fysisk ubrydelig sikkerhed baseret på kvantefysikkens love. På den måde kan kvantenøglekryptering være et sikkert værn mod cybersikkerhedstruslen fra kvantecomputere,” siger lektor Tobias Gehring fra DTU, der ledede pilotprojektet.
Kvantesikret drift af kritisk infrastruktur
DTU’s kvantenøgledistributionsenheder blev installeret i et telekommunikationsrum på Omformerstation Fraugde på Fyn, der - som en af de største højspændingsstationer i Danmark - dirigerer energi mellem Fyn og Sjælland. Ved hjælp af optiske fibre installeret på elmaster og i jorden blev kvantenøglerne transmitteret til en transformerstation i Odense Øst, 10 km fra Fraugde og tilbage igen.
Ud over at drive energiens 'motorveje' og el- og gasforbindelserne mellem Danmark og vores nabolande, så har Energinet det overordnede ansvar for, at danskerne altid har strøm i stikkontakterne og gas i hanerne. Ifølge Nicolaj Nørgaard Peulicke, der er vicedirektør og chef for digitalisering i Energinet, markerer den vellykkede demonstration et vigtigt skridt mod at kunne håndtere de cybertrusler, som i fremtiden kan ramme energiinfrastrukturen.
”Sikkerheden i vores energinet er af største vigtighed for Danmark, og vi skal med alle midler beskytte det mod ondsindede parter. Vi skal være forberedte på, hvornår kvantecomputeren vil kunne bryde nutidens cybersikkerhed, og derfor er det vigtigt for os at være med til at undersøge, hvordan vi i fremtiden skal beskytte os,” siger Nicolaj Nørgaard Peulicke fra Energinet.
Forsøget hos Energinet er en del af Grand Solutions-projektet CryptQ, der er finansieret af Innovationsfonden. I demonstrationen brugte forskerne kvanteteknologi, som de har udviklet ifm. projektet og som tidligere har været afprøvet i en mindre skala hos Danske Bank.
Fungerer på eksisterende kommunikationssystemer
Teknologien indebærer, at kvantetilstande af lys genereres fra en laser, transmitteres gennem en optisk fiber og måles af detektorer. Lysets kvanteegenskaber sikrer, at aflytning altid vil blive opdaget og at hackere aldrig kan få adgang til krypteringsnøglerne. Nok så vigtigt fungerer den i kommercielt tilgængelige telekommunikationssystemer og distribueres gennem de optiske kabler, vi i forvejen baserer vores internetbaserede kommunikation på.
”Det er afgørende, at implementeringen ikke afføder et nyt behov for dyre dedikerede fibre, men i stedet kan være en omkostningseffektiv vej til udbredt anvendelse af kvantenøgledistribution. Dette baner vejen for forbedrede og økonomisk levedygtige sikre kommunikationssystemer i fremtiden,” forklarer Tobias Gehring.
Skal styrke kritisk, dansk infrastruktur
I næste trin vil et konsortium ledet af lektor Tobias Gehring fra DTU og partnere fra myndigheder, universiteter og industri yderligere arbejde på at implementere kvantenøgledistribution ved at bygge et fuldt operationelt, kvantenøgledistributionsnetværk i Københavnsområdet og en forbindelse mellem København og Odense.
Dette sker i QCI.DK-projektet, som er finansieret af EU og den danske regering. QCI.dk har til formål at demonstrere, hvordan kvantenøglefordeling kan være med til at sikre statens kommunikation, finansielle transaktioner og vores telekommunikationsinfrastruktur.
Professor Ulrik L. Andersen fra DTU Fysik uddyber de bredere implikationer af DTU’s arbejde med at udbrede kvantekryptering.
”Disse bestræbelser skal styrke Danmarks kritiske infrastruktur mod nye cybertrusler. Det er afgørende, at vi, som et af verdens mest digitaliserede samfund, får opbygget en stærk sikkerhed i vores kritiske, nationale infrastruktur. Samtidig sikrer vores samarbejde med myndigheder som Energinet, at Danmark fortsat kan være på forkant med global innovation inden for kvanteteknologier."
