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COMUNICATO STAMPA - Responsabilità editoriale Delta Pictures

L'informatica quantistica è la fine della privacy come la conosciamo?

L’introduzione dei computer quantistici potrebbe rendere inutili alcuni tipi di crittografia, ma questo non deve essere un motivo di panico.

Delta Pictures

Abbiamo ancora molto tempo per passare ad algoritmi di crittografia efficaci contro questi attacchi. Inoltre, è possibile che tu stia già utilizzando degli algoritmi crittografici quantistici, i quali sono ritenuti a prova di hacker, senza nemmeno rendertene conto.

Analizziamo il concetto di informatica quantistica e perché potrebbe questa potrebbe pericolosa per la nostra privacy.

 

Qualche nozione sull'informatica quantistica

 

La meccanica quantistica è alla base di molte tecnologie che oggi diamo per scontate. I transistor presenti nei nostri telefoni cellulari, i LED nelle nostre torce elettriche e le macchine per la risonanza magnetica ne sono tutti esempi. Tutti questi strumenti necessitano della meccanica quantistica per poter funzionare correttamente.

Un'altra applicazione della meccanica quantistica potrebbe presto fornire un modo per compiere azioni che non sono possibili con l’utilizzo di altre tecnologie. Questo è il caso, ad esempio, del calcolo quantistico che basa su un approccio molto diverso l'archiviazione e l'elaborazione delle informazioni.

Un bit di calcolo classico rappresenta uno dei due valori binari 0 o 1. La meccanica quantistica offre un modo più generale per memorizzare le informazioni consentendo a un bit quantistico (qubit) di memorizzare le probabilità che un particolare qubit possa essere uno 0 o un 1, con il valore preciso del qubit sconosciuto fino a quando non viene misurato.

Ciò è molto simile alla situazione che si ottiene quando si lancia una moneta: quando una moneta equilibrata sta girando in aria, tutto ciò che sai è che la probabilità che esca testa è 0,5, come anche la probabilità che esca croce. Quando la moneta cade a terra o la prendi in mano dopo un lancio, sai per certo da che parte è atterrata. Un modo per interpretare lo stato della moneta mentre sta girando in aria è che è sia testa che croce nello stesso momento.

Questo esempio è simile al formalismo matematico della meccanica quantistica, dove le particelle (elettroni o fotoni, per esempio) sono sempre oscillanti e non puoi conoscere lo stato di una particella finché non ne misuri le proprietà.

Estendendo questa idea ai qubit, puoi usare N qubit per memorizzare contemporaneamente le probabilità che il tuo sistema si trovi in ??uno dei possibili 2^N stati. Ciò è spesso interpretato nel senso che con N qubit è possibile memorizzare tutti i 2^N possibili valori di N bit contemporaneamente. Si tratta, quindi, di un notevole aumento di capacità rispetto ai bit classici.

 

Crittografia quantistica contro crittografia tradizionale

 

Non dovrebbe, perciò, sorprendere che sia possibile eseguire calcoli molto potenti con così la incredibile potenza di calcolo data dalla tecnologia quantistica. Alcuni di questi calcoli possono influire notevolmente sulla sicurezza di alcuni, ma non tutti, algoritmi di crittografia.

La sicurezza della crittografia è quantificata in termini di "bit di sicurezza", ciò fornisce un modo semplice per confrontare algoritmi con proprietà diverse. Occorrono circa 2.128 passaggi di calcolo affinché un utente malintenzionato possa decifrare una chiave AES a 128 bit, una chiave a curva ellittica a 256 bit o una chiave RSA a 3.072 bit. Diciamo che ciascuno di questi approcci alla crittografia fornisce 128 bit di sicurezza.

Il numero di passaggi necessari per decifrare una chiave, però, dipende dal computer che utilizzi. Il fatto che una chiave RSA a 3.072 bit fornisca 128 bit di sicurezza presuppone che un utente malintenzionato stia utilizzando un computer classico, non quantistico. La natura dei computer quantistici (computer che utilizzano qubit invece dei soli bit tradizionali) rende possibile l'implementazione di algoritmi che non possono essere implementati sui computer classici e questi influiscono notevolmente sulla sicurezza di alcuni algoritmi di crittografia.

In particolare, un algoritmo eseguito su un computer quantistico è stato in grado di ridurre la sicurezza di una chiave RSA da 3.072 bit a soli 26 bit circa.

Se gli ingegneri riusciranno a capire come costruire computer quantistici su larga scala, la sicurezza fornita dall'algoritmo RSA essenzialmente scomparirà, così come la sicurezza fornita da molti altri algoritmi comuni di crittografia a chiave pubblica, inclusi quelli basati su curve ellittiche.

La sicurezza essenzialmente di tutti gli algoritmi di crittografia a chiave pubblica che sono oggi ampiamente utilizzati sarà ridotta sostanzialmente a zero se gli aggressori avranno un facile accesso a grandi computer quantistici.

 

Sarà la fine per la sicurezza?

 

In realtà, non tutto è perduto: molti noti algoritmi di crittografia a chiave pubblica sono già oggi protetti dagli attacchi dei computer quantistici. Quindi, se i progressi dell'informatica quantistica minacciano di rendere “crackabili” gli algoritmi a chiave pubblica, sarà facile passare ad alternative quantistiche sicure.

La parte facile è qualcosa che probabilmente stai già facendo: gli attacchi che possono essere eseguiti dai computer quantistici dividono semplicemente il numero di bit di sicurezza forniti da una chiave AES per due: una chiave AES a 256 bit fornirà 128 bit di sicurezza, ecc. Quindi, se stai utilizzando ora AES-256, stai già utilizzando un algoritmo di crittografia che fornisce un adeguato livello di sicurezza contro gli attacchi di computer quantistici.

Se, invece, stai ancora usando AES-128, è bene passare a una chiave AES-256 in modo da utilizzare un algoritmo di crittografia con sicurezza quantistica. Aggiungendo, infine, l’utilizzo di una VPN unita all’algoritmo AES-256, la tua privacy e i tuoi dati saranno certamente al sicuro anche da attacchi provenienti da computer quantistici.

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