Kiedy mówimy o technologiach high-tech, często odnosimy się również do technologii blockchain. Firma Quantum Blockchains sp. z o.o. z Lublina łączy już w nazwie blockchain i komputery kwantowe. O tych przełomowych technologiach i ich zastosowaniach rozmawiamy z dyrektorem naukowym spółki – profesorem Piotrem Kulickim.
Panie profesorze, jak powstała firma Quantum Blockchains?
Firma powstała jako wynik naszych badań naukowych. Na pewnym etapie uznaliśmy, że możemy je skomercjalizować, nawet jeżeli technologie, które opracowujemy są tak zaawansowane, że wzbudza zdziwienie, iż coś takiego można robić. Badania rozpoczęliśmy w gronie pracowników Katedry Podstaw Informatyki Katolickiego Uniwersytetu Lubelskiego wraz z partnerami zewnętrznymi. Zaczęliśmy w trzy osoby: dr Xin Sun, który był wtedy na stażu podoktorskim na KUL, prezes dr inż. Mirosław Sopek prezes łódzkiej firmy Makolab, z którą współpracowaliśmy na innym polu i ja. Zauważyliśmy, że fascynują nas wszystkich zagadnienia związane z komputerami kwantowymi, mechaniką kwantową z różnych perspektyw oraz możliwością zastosowania narzędzi opartych o mechanikę kwantową do zabezpieczania systemów informatycznych, w szczególności systemów blockchainowych. W tym gronie powiększonym o partnera z USA, finansistę zajmującego się cyberbezpieczeństwem, oraz kolegę zajmującego się sprawami biznesowymi założyliśmy firmę w czerwcu 2020 roku. Firma jako startup przeszła proces akceleracji we Wschodnim Akceleratorze Biznesu w Puławach. Następnie pozyskaliśmy większe finansowanie na rozpoczęcie działalności z PARP. To nam pozwoliło rozwinąć działalność i teraz oprócz udziałowców zatrudniamy w różnej formule ponad 10 osób.
Czy technologię blockchain można wyjaśnić w sposób zrozumiały dla każdego odbiorcy?
Blockchain to system rozproszonego zapisu informacji, trwałego w tym sensie, że raz zapisane treści nie mogą zostać usunięte. Pierwszym zastosowaniem tego systemu są kryptowaluty, czyli np. Bitcoin. Kryptowaluty służą do wymiany wartości ekonomicznej poza systemem bankowym. W związku z tym nie mamy jednej instytucji godnej zaufania jak bank centralny, który gwarantuje, że przelewy, które są wysyłane mają swoją wartość. W zamian mamy rozwiązanie niezależne, oparte na systemie komputerowym, gdzie dane są rozproszone i zaufanie do tego systemu bierze się z tego, że istnieje wielu równoprawnych użytkowników i specjalna procedura prowadzi do zatwierdzenia transakcji. W dodatku jest on dobrze zabezpieczony przed włamaniem z zewnątrz, żeby nikt nie mógł zapanować nad nim i sfałszować danych w rejestrze, czyli właśnie w blockchainie.
A w jaki sposób blockchain łączy się z tematem komputerów kwantowych?
W klasycznym blockchainie, czy też w klasycznej kryptografii w bankowości i we wszystkich innych kontekstach, mamy obecnie do czynienia z asymetrycznymi algorytmami szyfrowania opartymi o pewne obliczenia. Klasyczne komputery nie są w stanie złamać takich zabezpieczeń. Kiedy jednak pojawią się w pełni funkcjonalne komputery kwantowe, wszystkie obecnie funkcjonujące zabezpieczenia będą mogły być złamane przez tego, kto będzie posiadał taki komputer. Co za tym idzie, również systemy blockchainowe będą zagrożone. Ktoś kto będzie miał komputer kwantowy będzie w stanie się do tego systemu włamać i przejąć wartości przechowywane w systemie blockchain. W związku z tym coś trzeba zrobić, żeby temu zapobiec. Są dwa rozwiązania, o których się w dyskutuje. Jedno rozwiązanie to stworzenie czegoś lepszego niż te zabezpieczenia, które w tej chwili mamy, ale działającego na podobnej zasadzie, tj. kryptografia związana z wykonywaniem jeszcze trudniejszych zagadnień obliczeniowych, czyli tak zwana kryptografia post-kwantowa. Naszym zdaniem jest to rozwiązanie połowiczne, bo mogą się pojawić nowe algorytmy i jeszcze lepsze komputery kwantowe, które mogą złamać te zabezpieczenia. Jest także druga droga, tj. zabezpieczenie w oparciu o zjawiska kwantowe, w przypadku których ten problem nie występuje. Jest teoretycznie udowodnione, że ze względu na specyfikę zjawisk obserwowanych w mechanice kwantowej ten sposób szyfrowania daje absolutne bezpieczeństwo w tym sensie, że sam algorytm szyfrowania jest odporny na wszelkie możliwe ataki. To jest droga, którą chcemy pójść. Przygotowujemy rozwiązania, które będą mogły zostać zastosowane w systemach blockchain i które oparte są na tych absolutnie bezpiecznych rozwiązaniach szyfrowania kwantowego.
Jaką rolę spełnia w tym kontekście rozwiązanie proponowane przez Pański zespół?
Urządzenia umożliwiające stosowanie mechanizmów kryptografii kwantowej są już dostępne na rynku. Najbardziej zaawansowane z nich, kwantowe dystrybutory klucza (QKD – quantum key distribution), są jednak obecnie bardzo drogie, co w wielu zastosowaniach stanowi istotną przeszkodę. Proponowane przez nas rozwiązania pozwalają na przygotowanie infrastruktury, która docelowo może z nich korzystać, natomiast w okresie przejściowym zastąpić je mogą znacznie tańsze rozwiązania oparte o kwantowe generatory liczb losowych i kryptografię post-kwantową, które oferują poziom bezpieczeństwa nieco niższy, ale w chwili obecnej praktycznie wystarczający. Jednocześnie pracujemy nad rozwiązaniami optymalizującymi pod kątem technologicznym i ekonomicznym wykorzystanie kryptografii kwantowej w sieciach blockchainowych.
Jak wygląda Państwa rynek, czy klienci są świadomi tych zagrożeń, o których Państwo wspominają?
Ze świadomością jest różnie. Nie jest ona powszechna wśród osób, które decydują o polityce instytucji finansowych. Pewną część naszej działalności poświęcamy na zwiększanie świadomości zagrożenia. Staramy się spotykać z osobami, które zajmują się bezpieczeństwem, głównie instytucji finansowych. Przekonujemy, że te zagrożenia są realne i że nie jest perspektywa dziesięcioleci, tylko raczej lat, do czasu kiedy komputery kwantowe będą dostępne. Obserwujemy w ostatnim okresie wzrost świadomości zagrożeń, ale jeszcze nie zawsze na tyle, żeby te instytucje zabierały się poważnie za wdrażanie potrzebnych rozwiązań.
Ile jest osób u Państwa w zespole? Czy większość pochodzi z Lublina?
Piętnaście razem z udziałowcami. Zespół jest ogólnopolski, z Lublina są cztery osoby, przeważnie młode, absolwenci lub studenci lubelskich uczelni, głównie z KUL, zajmujący się programowaniem.
Czy trudno jest znaleźć specjalistów w tej dziedzinie?
To jest cały czas dosyć wąska grupa specjalistów. Szczególnie w zakresie technologii blockchain. Ludzi, którzy są w stanie projektować i programować systemy blockchainowe na wysokim poziomie jest mało. To jest mimo wszystko nowe zjawisko, nie mamy ścieżek edukacyjnych, które by przygotowywały programistów zajmujących się blockchainem. W Polsce jest tylko kilka lub kilkanaście firm zajmujących się tym tematem, nie więcej.
Jakie ośrodki naukowe w Polsce zajmują się tą tematyką?
Nie ma wielu polskich prac naukowych związanych z tematyką blockchain. Jeśli chodzi o informację kwantową to zajmuje się tym kilkoro badaczy w Polsce. Przede wszystkim w Toruniu i w Gdańsku, niestety nie w Lublinie. Ciekawostka: jednym z czołowych twórców kryptografii kwantowej jest Artur Ekert, Polak, absolwent UJ, który pracuje częściowo w Singapurze, a częściowo w Wielkiej Brytanii. Jest nawet wymieniany wśród kandydatów do Nagrody Nobla z fizyki. Utrzymuje on kontakty z ośrodkami w Polsce, w ramach działalności naszej firmy również z nim nawiązaliśmy kontakt.
Jakie są Państwa dotychczasowe wdrożenia, ewentualnie pozyskanie inwestorzy? Na jakim etapie komercjalizacji Państwo jesteście?
Poza pierwszym grantem z PARP, nasze przychody są związane głównie z inwestycjami i z planowanymi kolejnymi grantami. Pozyskaliśmy środki poprzez inwestycję z funduszu LT Capital, jest to polski fundusz z siedzibą w Krakowie. Przeszliśmy pierwszy etap wniosku do European Innovation Council, czyli flagowego projektu unijnego związanego z finansowaniem najnowocześniejszych technologii. Pracujemy intensywnie nad kolejnymi projektami grantowymi. Poza tym mamy umowę z indyjskim wytwórcą dystrybutorów klucza kwantowego. Do naszego rozwiązania potrzebujemy takiego urządzenia. Kiedy nawiązaliśmy kontakty z producentami okazało się, że możemy być dystrybutorami takiego urządzenia w naszej części świata. Jesteśmy blisko dokonania pierwszej transakcji.
Cały czas jesteśmy na początku drogi, tak więc z naszego punktu widzenia wszelkie możliwości docierania do opinii publicznej, a w szczególności podmiotów, dla których kwestia cyberbezpieczeństwa w sieci jest ważna, jest dla nas kluczowa. Aktywnie działamy w ramach Klastra Technologii Kwantowych Klaster Q, który ma na celu upowszechnienie rozwiązań opartych na technologiach kwantowych. Wraz ze zwiększaniem świadomości na temat tego jak wysokie technologie stają się nie tyle potrzebne, co niezbędne do funkcjonowania we współczesnym świecie, rynek dla produktów i usług firm takich jak nasza będzie rósł.
