Gli hacker non potranno più rubare informazioni senza lasciare traccie

Comunicazione quantistica per proteggere i dati in arrivo

Mentre la minaccia dei cyber-attacchi incombe si esplorano metodi più sicuri per comunicare

Paolo Vella

13 Ottobre 2021 - 15:47

Comunicazione quantistica per proteggere i dati in arrivo

Quante volte vi è capitato di sentire in giro di una violazione di informazioni sensibili causata da un attacco hacker? La minaccia di questi cyber-attacchi sta forzando i governi, gli eserciti e le aziende ad esplorare metodi più sicuri di trasmettersi informazioni.
Al giorno d'oggi, i dati sensibili, sono tipicamente criptati e poi inviati attraverso una fibra ottica e altri canali insieme alle chiavi digitali che servono per decodificare l'informazione. I dati e le chiavi vengono inviati come classici bits - una corrente di impulsi elettrici e ottici rappresentati da 1 e 0 - e questo li rende vulnerabili. Gli hacker potrebbero leggere e copiare i bits che stanno transitando senza lasciare una traccia.
La comunicazione quantistica, invece, si avvale delle leggi della fisica quantistica per proteggere i dati. Queste leggi permettono alle particelle - tipicamente quanti di luce (fotoni) che servono per trasmettere dati in cavi ottici - di assumere uno stato di superposizione (due o più stati quantistici sovrapposti). Questo significa che possono rappresentare combinazioni multiple di 1 e di 0 contemporaneamente, le particelle in questione si chiamano bits quantici o qubits.
La parte affascinante dei qubits da una prospettiva di cybersicurezza è che se un hacker tentasse di osservarli mentre si spostano, il loro stato quantico fragilissimo "collasserebbe" a 1 o 0. Questo significa che un hacker non può interagire con i qubits senza lasciare dietro una traccia della sua attività. Alcune compagnie hanno sfruttato questo vantaggio per creare reti per la trasmissione di dati particolarmente sensibili basato su un processo chiamato distribuzione di chiavi quantistiche (QKD).
Questa tecnica comprende l'invio di dati criptati come classici bits su una rete, mentre le chiavi per decrittare le informazioni criptate sono trasmesse in uno stato quantistico utilizzando i qubits.
La più grande rete QKD è in China con un collegamento sotterraneo di 2032 km tra Pechino e Shanghai utilizzato principalmente da banche per trasmettere dati.
Negli USA, invece, una startup chiamata Quantum Xchange ha concluso un accordo per avere l'accesso a 805 km di cavo in fibra ottica che passa per la costa orientale per creare una rete QKD. Anche se questa tecnica è relativamente sicura, sarebbe più sicura se potesse contare sui ripetitori quantistici (amplificatori di segnale che mantengono i dati in forma quantica).
L'internet quantistico sarà quindi differente dall'internet classico solo per le reti di comunicazione quantistiche. Questa innovazione non rimpiazzerà però internet come lo conosciamo oggi. Foto di gattini, musica, video e la maggior parte delle informazioni non sensibili si muoveranno ancora in forma di bits classici. Ma un internet quantistico è più che necessario se dobbiamo proteggere dei dati di valore. La Cina è all'avanguardia in questo settore e ha già lanciato un satellite quantistico dedicato per le comunicazioni chiamato Micius, che nel 2017 ha reso possibile una conversazione video sicura tra Pechino e Vienna. C'è un altra fenomeno nella fisica quantistica che i ricercatori stanno cercando di applicare a queste reti, l'entaglement.
Questo processo serve per legare due fotoni che anche a distanza, grazie a questo collegamento, possono cambiare uno in funzione dell'altro. Tale interazione viene chiamata teletrasporto quantistico ed è proprio come se i dati venissero trasportati dal mittente al destinatario. Attualmente quest'ultima è la parte più complicata da rendere attuabile e sarà una grande sfida per i pionieri della ricerca e gli ingegneri.
I ricercatori sanno, però, che anche un internet quantistico non sarà immune ad attacchi malevoli molto probabilmente basati sugli stessi principi, ma confrontato con la piaga dell'internet attuale dove ogni giorno viene violata la sicurezza di innumerevoli database con dati sensibili, i business, i governi e gli eserciti continueranno ad esplorare tutte le alternative per rendere le proprie informazioni sicure.
I computer quantistici e l'intelligenza artificiale sono le due innovazioni che hanno il potenziale di cambiare l'umanità per sempre. E' importante iniziare ad analizzare l'impatto che possono avere queste tecnologie con la società.

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