Una videochiamata tra Cina e Austria fa tremare i criminali informatici, ma non è tanto l’argomento della conversazione a causare l’insonnia, quanto piuttosto il metodo che è stato usato, in via sperimentale, per mettere in sicurezza la comunicazione. I ricercatori dell’Accademia Cinese delle Scienze, guidata dal fisico Jian-Wei Pan, sono riusciti a cifrare i dati trasmessi nella comunicazione con l’omologa accademia di Vienna utilizzando delle chiavi crittografiche - stringhe di dati usate per trasformare un testo in un contenuto cifrato e viceversa - create con tecnologie quantistiche e trasmesse grazie a un satellite. Ma per capire in modo semplice - ed effettivamente molto semplificato - come questa tecnologia funzioni può venire in aiuto un grande classico del cinema: La vita è bella, di Roberto Benigni.
Nel film il protagonista, interpretato da Roberto Benigni, nota che un uomo, per entrare nella sua abitazione, usa gridare alla moglie dalla strada “Maria, la chiave!”, ottenendo appunto che Maria gliela tiri senza curarsi di controllare che sia effettivamente il marito. Approfittando dello stratagemma, Benigni - che nell’esempio sarebbe l’hacker - scommette con l’amata Dora (interpretata da Nicoletta Braschi) che potrebbe ottenere per divina intercessione la chiave del suo cuore, e così, posizionato davanti alla medesima finestra, grida anche lui “Maria, la chiave!”, ottenendola.
Tornando alla crittografia quantistica, se la chiave fosse stata generata con il metodo usato dai ricercatori cinesi, una volta ‘intercettata’ da Benigni, avrebbe semplicemente smesso di funzionare, rifiutandosi di aprire la porta dell’abitazione, sia per Benigni che per il legittimo proprietario, che a quel punto saprebbe che qualcuno ha provato a rubarla.
La squadra cinese ha trasmesso la chiave quantistica segreta dall’osservatorio astronomico di Xinglong al satellite Micius, che orbita a 500 chilometri dalla Terra ed è stato creato e messo in orbita proprio per questo scopo. Il satellite ha poi trasportato la chiave fino a Vienna, dove è stata trasmessa al team di ricercatori austriaci, che così hanno potuto iniziare la videoconferenza con la Cina attraverso internet. La chiave di crittografia usata si basa su uno schema chiamato one-time pad (Otp), che richiede l’utilizzo di una chiave pre-condivisa tra i due soggetti della comunicazione.
Grazie ai principi della crittografia quantistica, una chiave creata con questa tecnica rende impossibile che qualcuno intercetti la comunicazione senza alterarla. Quindi, qualora una chiave dovesse venire intercettata, invaliderebbe il messaggio, rendendone impossibile la lettura sia a chi l’ha sottratta che al destinatario, che capirebbe che qualcuno ha provato a frapporsi tra lui e l’altro soggetto legittimo della comunicazione.
L’esperimento, nome in codice Quess (Quantum Experiments at Space Scale), è di più importante di quanto sembri perché con l’espansione dell’uso di Internet e della compravendita online, sono esponenzialmente aumentate anche le minacce di natura informatica.
“Le chiavi crittografiche utilizzate normalmente sono basate su funzioni matematiche che le rendono vulnerabili ad attacchi quantistici”, ha spiegato ad Agi Alessandro Luongo, sviluppatore di software quantistici e ricercatore dell'Istituto di Informatica Teorica dell’Università di Parigi Diderot e del Paris Center for Quantum Computation.
“In particolare sarà proprio la diffusione di tecnologie quantistici a mettere le chiavi crittografiche tradizionali più a rischio, essendo questi capaci di ‘craccarle’ più facilmente. Per questa ragione si rende necessario ripensare il modo in cui intendiamo la sicurezza informatica, per non farci trovare impreparati”.
#China's Micius satellite relays world’s 1st demonstration of quantum-safe intercontinental video conference between China and Austria pic.twitter.com/21piWz8HY4
— CGTN (@CGTNOfficial) September 30, 2017
Ed è proprio per far fronte a queste esigenze che l’Europa sta a sua volta aumentando il suo impegno nella ricerca nel campo delle comunicazioni quantistiche. Un anno fa la Commissione Europea ha annunciato lo stanziamento di un miliardo di euro per incoraggiare lo sviluppo della ricerca sul campo, con particolare attenzione agli impieghi nell’ambito della comunicazione e della realizzazione di strumenti di precisione all’avanguardia.
Come ha spiegato Luongo in un suo articolo pubblicato su ICT Security Magazine, l'obiettivo potrebbe essere “una vera e propria Quantum Internet (ovvero canali di comunicazione quantistici tra le principali città europee) entro 10 anni. Questo scenario non è così lontano dal realizzarsi, e già da qualche anno ci sono connessioni point-to-point tra enti come banche e Università”.
“Non dovrebbero esserci significative barriere per la realizzazione di network quantistici, e lo sforzo a questo punto dovrebbe essere quasi puramente ingegneristico. Ormai le comunicazioni quantistiche danno sempre più risultati nel reame delle applicazioni pratiche, cambiando i futuri scenari della sicurezza informatica”.