Uno studio dell’Università di Padova propone nuovo sistema di crittografia basato sullo scambio di “quantum bit” (o “qubit”), la versione quantistica del bit classico, grazie a cui è possibile creare una “chiave di cifratura condivisa e sicura tra due utenti”, di cui nessun altro può avere informazioni.

Nelle ultime ore ha fatto scalpore l’attacco informatico del collettivo LulzSec_ITA, che ha sottratto e diffuso online oltre 30.000 credenziali di PEC di membri dell’Ordine degli Avvocati di Roma. nomi eccellenti, tra cui il sindaco di Roma, Virginia Raggi.

Un fatto grave, che evidenzia le ancora troppo grandi vulnerabilità delle organizzazioni e allo stesso tempo l’efficacia delle azioni dei cyber criminali, a cui però è possibile porre rimedio.

Nel mondo, secondo Cybersecurity Ventures, dal 2013 ad oggi, sono stati rubati giornalmente 3.809.448 dati personali e sensibili: ogni secondo, in sostanza, vengono sottratti dati da 44 account per mezzo di attacchi informatici.

Questo significa, che password di accesso, numeri di carte di credito e messaggi di chat, sono tutti protetti da complicati algoritmi matematici, che sono alla base dei moderni sistemi di crittografia. Sistemi avanzatissimi, ma ancora non perfetti.

Nello studio intitolato “All-fiber self-compensating polarization encoder for Quantum Key Distribution”,pubblicato dalla rivista Optics Letters, il gruppo di ricerca “QuantumFuture” del dipartimento di Ingegneria dell’informazione dell’Università di Padova ha proposto un nuovo sistema di crittografia basato sullo scambio di “quantum bit” (o “qubit”).

Stiamo parlando di informatica quantistica e il qubit è la versione quantistica del bit classico: “mentre il bit classico può assumere solo due valori distinti, 0 oppure 1, il qubit si può trovare in una “sovrapposizione” quantistica tra i due stati |0> e |1>”, si legge in un articolo pubblicato sul sito dell’ateneo ilbolive.unipd.it.

I ricercatori di Padova presentano quella che è definita la “distribuzione quantistica di chiave”, o in sigla QKD, che permette di “creare una chiave di cifratura condivisa e sicura tra due utenti”: “La chiave è creata codificando i qubit nella polarizzazione (la polarizzazione della luce è legata alla direzione di oscillazione del campo elettrico) di singoli fotoni scambiati tra essi”.

La sicurezza è garantita dalle leggi della meccanica quantistica, che assicurano che “nessun altro utente può avere informazioni sulla chiave. Tali leggi assicurano che non esiste la “fotocopiatrice quantistica” (un qubit non può essere copiato) e che una qualunque misura sul qubit ne altera il suo stato”.

“Ci si aspetta che la QKD abbia un profondo impatto sulla privacy e sulla sicurezza dei cittadini – ha dichiarato nell’articolo Giuseppe Vallone, che ha guidato questa ricerca all’interno del gruppo QuantumFuture coordinato dal co-autore Paolo Villoresi – il nostro schema semplifica la generazione di qubit codificati nella polarizzazione dei fotoni. La polarizzazione è in particolare la codifica più adatta alle comunicazioni quantistiche in spazio libero, come da satellite verso Terra o tra i terminali mobili, in quanto non viene perturbata durante la propagazione”.

Il sistema sviluppato dal gruppo di ricerca “QuantumFuture”, “per codificare efficientemente e rapidamente i qubit nella polarizzazione dei singoli fotoni”, chiamato schema POGNAC (da Polarisation Sagnac), permette di avere un dispositivo compatto, completamente in fibra ottica e “autocompensante”: “è stato realizzato con componenti commerciali, tipicamente usati per le comunicazioni classiche in fibra, permettendo di modulare la polarizzazione più di un miliardo di volte al secondo e al contempo semplificando il setup e riducendo i costi totali del dispositivo. Grazie a questi due fattori chiave – stabilità e alta velocità di modulazione – questo schema risulta ideale per i protocolli di QKD in spazio libero e in fibra”.