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Nanostrutture uniche che forniscono chiavi non riproducibili e reale sicurezza

Tutti i sistemi di blocco possono essere violati, tranne questo.

Sicurezza

I moderni sistemi di blocco non sono così sicuri come sembrano: qualsiasi chiave meccanica può essere copiata, oltre al fatto che i produttori potrebbero aver fatto duplicati all’insaputa del cliente. I sistemi con chiave biometrica, che si avvalgono di caratteristiche fisiche uniche, quali schemi dell’impronta o dell’iride, possono essere raggirati e le chiavi elettroniche possono essere clonate. Persino gli attuali sistemi di blocco più sofisticati sono vulnerabili: i sistemi di blocco crittografici abbinano sequenze numeriche cifrate pubbliche e private ma i computer, con tempo sufficiente a disposizione, sono in grado di violare queste cifrature. Probabilmente i computer del futuro, come i computer quantici, saranno in grado di infrangere qualsiasi cifratura quasi all’istante. Gli impianti critici a elevata sicurezza hanno bisogno di un sistema di blocco che sia realmente impenetrabile ed è ciò che è stato sviluppato dal progetto B-Lock, finanziato dall’UE. Il gruppo ha preparato un sistema dimostrativo completo e ha predisposto lo sviluppo per la commercializzazione.

Nanostruttura unica

Come molti sistemi di blocco odierni, il sistema B-Lock è composto da un meccanismo di bloccaggio che include un lettore ottico e una chiave elettronica in plastica. La differenza sta nel fatto che ogni scheda B-Lock rappresenta una nanostruttura unica che viene scansionata e convalidata dal lettore. «La struttura è di origine biologica», spiega il responsabile del progetto Aleksej Makarov. «Le strutture sono chiamate scaglie di farfalla in quanto sono letteralmente scaglie in chitina derivate dalle ali di farfalla o falena». Le scaglie hanno una nanostruttura complessa, a cui si deve lo schema di colorazione iridescente delle ali, unico per ogni singola farfalla. Sulle chiavi elettroniche sono state applicate minuscole particelle di chitina. Il lettore ottico non contiene la nanostruttura di chitina in sé, poiché la sua lettura richiederebbe un microscopio elettronico decisamente ingombrante e costoso. «Per fortuna», aggiunge Makarov, «la chitina varia di colore al variare dell’angolo di illuminazione: è ciò che si definisce iridescenza. Utilizzando questo principio, per ogni chiave elettronica si può ottenere una serie di sequenze di fotografie uniche e irripetibili, secondo una sequenza arbitraria di angoli di illuminazione». Questa sequenza di immagini viene chiamata firma iridescente ed è legata inequivocabilmente a una nanostruttura originale. Gli schemi non possono essere replicati dalla tecnologia umana in quanto non sono stati creati per mezzo della tecnologia. Un firma iridescente unica viene codificata su ogni scheda.

Chiavi non riproducibili

Il sistema di blocco scansiona la firma iridescente sulla chiave elettronica. La firma viene confrontata con la banca dati del blocco, per verificare se quella scheda è autorizzata e, in tal caso, si apre. Secondo Makarov, nemmeno la firma può essere copiata, in quanto deve essere generata fotografando una nanostruttura 3D non riproducibile secondo una serie di angolazioni arbitrarie di illuminazione. Questo rende ogni chiave elettronica non riproducibile. I ricercatori di B-Lock hanno dimostrato l’efficacia nel mondo reale dell’idea e della tecnologia. Rimangono da risolvere alcuni aspetti tecnici, come la miniaturizzazione del sistema di blocco, la riduzione dei costi attraverso l’automazione della produzione e l’applicazione di nanostrutture su vari materiali. Il gruppo ha anche ricevuto suggerimenti da potenziali clienti in merito alle specifiche esigenze e ai miglioramenti desiderati. Il consorzio prevede di continuare lo sviluppo utilizzando fondi propri e di utilizzare i finanziamenti dell’UE per la fase successiva. La giustificazione commerciale completata del progetto stabilisce che il sistema B-Lock avrebbe un prezzo competitivo rispetto ai sistemi esistenti, benché sia molto più sicuro. Inoltre, la tecnologia si presta ad altre applicazioni, quali funzionalità di identificazione su banconote, passaporti, carte di credito e opere d’arte. Un mercato che si prospetta significativo.

Parole chiave

B-Lock, nanostruttura, chitina, non riproducibile, firma iridescente, sistemi di blocco, sicurezza, chiavi, scaglie di farfalla

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