Uno strumento di crittografia co-creato da un professore di matematica dell'Università di Cincinnati proteggerà presto le telecomunicazioni, la vendita al dettaglio online e le banche e altri sistemi digitali che utilizziamo ogni giorno.

Il National Institute of Standards and Technology ha scelto quattro nuovi strumenti di crittografia progettati per contrastare la prossima generazione di hacker o ladri. Uno di questi, chiamato CRYSTALS-Kyber, è co-creato dal professore di matematica dell'UC College of Arts and Sciences Jintai Ding.

"Non è solo per oggi, ma per domani", ha detto Ding. "Questa è un'informazione che non vuoi che le persone conoscano nemmeno tra 30 o 50 anni."

L'algoritmo di Ding è stato progettato per resistere al sondaggio dei computer quantistici, che sfruttano la potenza della meccanica quantistica per velocizzare i calcoli. Più veloci sono i calcoli, più rapidamente un sistema di sicurezza può essere violato.

"Dato abbastanza tempo, puoi decifrare qualsiasi sistema", ha detto Ding. "Ma se ci vogliono 10.000 anni, a nessuno importa."

L'istituto, parte del Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti, ha selezionato CRYSTALS-Kyber tra altri tre strumenti.

La crittografia simmetrica utilizza la matematica per proteggere le informazioni elettroniche sensibili, dai testi che inviamo ai documenti finanziari che condividiamo. I sistemi a chiave pubblica aiutano il mittente e il destinatario a creare una chiave segreta condivisa, che viene utilizzata per crittografare e decifrare i dati per scoraggiare terze parti non invitate.

"Le implicazioni sono molto profonde", ha detto Ding. "Senza un moderno sistema di crittografia, non abbiamo Internet. Non abbiamo comunicazioni sicure. Nessun banking online. Nessun aggiornamento software. Tutta la nostra società digitale si basa sulla crittografia moderna."

Tra i vantaggi citati dal NIST per CRYSTALS-Kyber c'era la sua efficienza.

"Non può essere troppo lento", ha detto Ding. "Non vuoi il tempo di ritardo. Vuoi leggere il tuo messaggio immediatamente."

Allo stesso modo, non vuoi che la crittografia occupi spazio prezioso sul computer.

L'agenzia federale ha anche scelto tre algoritmi per verificare l'identità delle persone durante le transazioni digitali.

"La sorella di Kyber si chiama Dilithium, che viene usata per l'autenticazione. A volte vengono usati insieme e talvolta vengono usati separatamente", ha detto Ding.

I nomi potrebbero suonare familiari ai fan di "Star Trek" e "Star Wars". I cristalli Kyber alimentano le spade laser mentre i cristalli di dilitio alimentano il motore a curvatura della USS Enterprise. Ding ha attribuito ai suoi collaboratori i nomi colorati.

"La crittografia non è facile da capire come 'Star Wars'", ha scherzato.

La necessità di una maggiore sicurezza informatica non può essere sopravvalutata, ha affermato Richard Harknett, presidente del Center for Cyber ​​Strategy and Policy della UC.

"La tecnologia quantistica ha il potenziale per minare i fondamenti di come scambiamo in modo sicuro i dati digitali", ha affermato Harknett. "Il professor Jintai Ding è stato un leader in questo campo per decenni e ha lavorato costantemente per risolvere questa minaccia incombente. Lui e il suo team hanno fornito al NIST una soluzione che andrà a beneficio della sicurezza globale.

"Siamo fortunati ad avere il dottor Ding, la cui visione ha portato la crittografia a un nuovo livello. UC parla delle prossime vite qui. Il dottor Ding ha dimostrato di sì."

Gli standard adottati dagli Stati Uniti spesso diventano gli standard de facto in tutto il mondo, ha affermato Ding. Quindi la nuova sicurezza informatica potrebbe avere implicazioni di vasta portata.

Ding ha intrapreso un percorso tortuoso per studiare la crittografia. La sua esperienza come professore di ruolo di matematica all'UC era in algebra quantistica. Ma nel 2001 lesse di un computer quantistico creato dal fisico del MIT Isaac Chuang.

"Sono rimasto sbalordito. Mi sono subito reso conto che dobbiamo sostituire tutti i sistemi di codici chiave esistenti che proteggono i nostri dati", ha affermato. "Ho rinunciato a quello che stavo facendo e sono passato alla crittografia. UC mi ha dato molto supporto."

L'implementazione della nuova sicurezza dovrebbe richiedere anni perché non è facile come installare una patch software. Ma le sue protezioni potrebbero durare per una generazione.

Anche se gli strumenti di crittografia diventano più potenti, altri stanno lavorando a nuovi attacchi per decifrarli.

"Questo è un gioco a cui continueremo a giocare", ha detto Ding. "Non possiamo mai essere compiacenti." + Esplora ulteriormente

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