By Kenna Hughes-Castleberry pubblicato il 16 settembre 2022
Una maggiore sicurezza informatica rappresenta un grande vantaggio per l’informatica quantistica, ma in che modo questa nuova tecnologia contribuirà a renderla realtà (PC Adi Goldstein su UnSplash.com)
Mentre i computer quantistici ne offrono molti benefici, come l’efficienza e la risoluzione di problemi più complicati, uno dei maggiori vantaggi che molti si aspettano è un miglioramento della sicurezza informatica. Poiché gli esperti prevedono che gli Stati Uniti spenderanno circa $10 miliardi sulla sicurezza informatica entro il 2027, questo settore diventerà sempre più rilevante. A causa della natura intrinseca, come sovrapposizione or aggrovigliamento, l’informatica quantistica può fornire una sicurezza di livello superiore, il che potrebbe suggerire grandi cambiamenti per l’industria informatica nel suo complesso. Molti sono anche preoccupati che questo livello di sicurezza successivo possa comportare più problemi che benefici, rendendo la discussione sui quanti nella sicurezza informatica una discussione piuttosto accesa.
Attuali processi di sicurezza informatica
La sicurezza informatica si riferisce semplicemente a proteggere informazioni sensibili all'interno di un sistema digitale dall'esposizione. Molti computer lo stanno già facendo utilizzando crittografia pratiche. La crittografia viene eseguita su algoritmi e nella crittografia classica esistono due tipi principali di algoritmi. Uno è crittografia simmetrica, dove la stessa chiave viene utilizzata sia per crittografare che per decrittografare i dati. In contrasto, crittografia asimmetrica utilizza due chiavi diverse, una chiave di crittografia (spesso chiamata chiave pubblica) e una chiave di decrittografia (solitamente chiamata chiave privata) per condividere i dati in modo sicuro. Poiché queste chiavi possono essere costituite da numeri casuali utilizzando algoritmi, i team di calcolo quantistico sperano di svilupparne una prossima generazione Algoritmi utilizzando specifiche proprietà quantistiche.
Una guerra di algoritmi
Grazie al quantistico aggrovigliamento, i qubit (il core bit di un computer quantistico) possono essere intrinsecamente connessi. Ciò consente la ridondanza nella condivisione delle informazioni, poiché è possibile inviare più qubit entangled e ridurre la quantità di informazioni che vengono assorbite o degradate. Poiché l’entanglement è uno stato fragile, può essere spezzato o degradato da influenze esterne. Ciò significa che i qubit entangled possono anche deteriorarsi se qualche altra fonte li legge oltre al mittente o al destinatario, rendendo le informazioni più sicure. Oltre all’entanglement, è possibile eseguire algoritmi quantistici per creare chiavi di crittografia più veloci utilizzando generatori di numeri casuali, nonché per risolvere più rapidamente i codici di decrittazione. Questi fattori offrono ai computer quantistici un vantaggio significativo nella sicurezza informatica.
I computer quantistici possono anche eseguire più algoritmi contemporaneamente, rendendoli efficienti nella crittografia e nella decifrazione di codici a velocità record. Sebbene questa tecnologia possa avere vantaggi per la sicurezza informatica, molti sono anche preoccupati che se questi computer fossero più diffusi, Internet potrebbe diventare meno sicuro poiché i vecchi algoritmi di sicurezza potrebbero essere facilmente violati da questi nuovi computer. Uno di questi individui lo è Walid Rjaibi, IBM Distinguished Engineer e Chief Technical Officer per la sicurezza dei dati presso IBM. Rjaibi, insieme ad altri due autori, ha scritto un ampio rapporto per IBM sui vantaggi e i rischi del calcolo quantistico nella sicurezza informatica. “Come la maggior parte del settore, finora il mio obiettivo è stato quello di affrontare i rischi che i computer quantistici comportano per la sicurezza informatica”, ha spiegato Rjaibi. “Come forse già saprai, i computer quantistici saranno in grado, ad un certo punto del futuro, di violare alcuni degli algoritmi crittografici chiave in uso oggi come RSA, Diffie-Hellman e altri. Pertanto, è stato dedicato molto lavoro alla creazione di algoritmi alternativi che saranno sicuri anche contro gli attacchi di entità dannose che utilizzano computer quantistici”. Ciò crea una guerra costante di algoritmi, poiché gli algoritmi vengono danneggiati da un computer quantistico e ne devono essere creati di nuovi per mantenere la sicurezza. Ad altre aziende piace QuSecure concentrarsi sulla sicurezza informatica post-informatica quantistica. Secondo un recente QuSecure webinar, co-fondatore e direttore operativo dell'azienda, Skip Sanzeri, ha dichiarato: "La minaccia sembra peggiorare là fuori".
Molti come Rjaibi sono preoccupati che chi possiede questi computer possa avere un vantaggio nel decodificare i messaggi degli altri o nel crittografare i propri messaggi che pochi altri possono leggere, poiché i computer quantistici sono attualmente utilizzati solo da pochi eletti. Per superare questo possibile periodo di disuguaglianza, le aziende come KET Quantum Security sta cercando di rendere questa tecnologia più accessibile agli altri utenti tecnologia chip integrata e architettura flessibile per le reti. "KETS sta sviluppando tecnologie di sicurezza quantistica all'avanguardia in grado di eseguire attività crittografiche specifiche in modo sicuro e dimostrabile", ha spiegato CEO e cofondatore di KETS Chris Erven. “Oltre alla massima sicurezza, siamo i pionieri nell’introdurre in queste soluzioni un approccio basato su chip. Ciò significa per i clienti che saremo in grado di ridurre i costi di questi sistemi su larga scala (una barriera fondamentale) e di sviluppare una varietà di fattori di forma diversi più piccoli e molto più facilmente integrabili (un'altra barriera fondamentale) .” Sistemi come questi potrebbero contribuire a ridurre il costo di questa tecnologia e a rendere più diffusa la crittografia quantistica.
Una rete post-quantistica
Per coloro che guardano avanti, oltre la guerra degli algoritmi fino a quando questa tecnologia sarà più accessibile, ci sono altri problemi che sorgono. Principalmente, poiché la crittografia quantistica diventa il livello successivo di sicurezza informatica, qual è il livello oltre? Poiché la sicurezza informatica è un settore in continua evoluzione (principalmente tra hacker e sviluppatori), la tecnologia quantistica potrebbe rappresentare solo una fase dell’evoluzione, ma potrebbe essere la fase più importante, trasformando il settore della sicurezza informatica in un mondo post-quantistico.
Kenna Hughes-Castleberry è una scrittrice presso Inside Quantum Technology e Science Communicator presso JILA (una partnership tra l'Università del Colorado Boulder e il NIST). I suoi ritmi di scrittura includono la tecnologia profonda, il metaverso e la tecnologia quantistica.
