Chiavi segrete negli stati quantici della luce
Il metodo di distribuzione a chiave quantistica (quantum key distribution, QKD) utilizza i principi della meccanica quantistica per distribuire le chiavi segrete. La sicurezza del QKD si basa sul fatto che due parti producono una chiave condivisa nota solo a loro. Tale chiave può essere usata per cifrare e decifrare i messaggi. In particolare, le due parti inviano particelle quantistiche di luce controllate con precisione, che vengono rilevati in modo anch’esso controllato. La presenza di una terza parte che cerca di intercettare la chiave sarebbe immediatamente rilevabile. Qualsiasi tentativo di osservare le particelle quantistiche modificherebbe le informazioni che queste trasportano. Con i fondi dell’UE, il progetto Q-CERT (Quantum key distribution certification) mirava a promuovere l’adozione di QKD. È stata così creata una partnership tra il mondo accademico e l’industria, che ha contribuito a migliorare l’hardware utilizzato. Inoltre, i ricercatori hanno sviluppato metodi per ridurre il numero di errori nei sistemi esistenti. I sistemi basati su chiavi generate quantisticamente sono già in uso da parte delle banche e dell’industria della difesa, in cui la comunicazione sicura è fondamentale. L’ampia gamma di tecniche di crittografia quantistica utilizzate, nonché la difficoltà utilizzo su scala industriale sono due ostacoli che impediscono una più ampia adozione di questa tecnologia. Il team di Q-CERT ha studiato gli attacchi ai sistemi QKD e ha valutato la sicurezza dei protocolli di QKD stesso. Post-elaborazione dei dati grezzi raccolti ha gettato le basi per lo sviluppo di standard hardware e software che facilitano la valutazione della sicurezza delle implementazioni QKD. Inoltre, i ricercatori hanno classificato gli attacchi contro i sistemi QKD e proposto contromisure contro gli attacchi di accecamento dei fotodiodi a valanga e gli attacchi di saturazione in una QKD continuamente variabile. Infine, gli studiosi hanno sviluppato un nuovo sistema di QKD ad alta velocità. Appositi ripetitori specializzati possono ricevere in modo sicuro una coppia di fotoni entangled, e le informazioni che questa trasporta possono essere trasferite a una coppia di fotoni entangled differente. Il prossimo passo sarà lo sviluppo di sistemi sicuri su un’intera rete e non solo da un punto all’altro. Fino ad allora, il quadro Q-CERT per la valutazione della sicurezza dei sistemi QKD non potrà essere adottato. Gli standard comuni sono un passo importante verso la conduzione dei sistemi QKD a un livello di maturità adatto all’uso commerciale e il contemporaneo miglioramento della fiducia del pubblico nella tecnologia.
Parole chiave
Reti di comunicazione, distribuzione a chiave quantistica, meccanica quantistica, sicurezza, Q-CERT, fotoni entangled
