La maggior parte delle applicazioni di sicurezza, ad esempio, accesso a edifici o firme digitali, utilizzare chiavi crittografiche che devono essere tenute segrete a tutti i costi. Questo è anche l'anello debole:chi garantirà che la chiave non venga rubata o violata? Utilizzando una chiave fisica non clonabile (PUK), che può essere una pennellata di vernice bianca su una superficie, e le proprietà quantistiche della luce, ricercatori dell'Università di Twente e della Eindhoven University of Technology hanno presentato un nuovo tipo di sicurezza dei dati che elimina le chiavi segrete. Presentano il loro metodo sulla rivista Scienza e tecnologia quantistica .
Informazioni di sicurezza, nell'online banking, Per esempio, spesso funziona con una combinazione di una chiave pubblica e una chiave privata. La chiave pubblica è nota a tutti, ma per la creazione di una firma digitale, è necessaria una chiave privata. Questo è un metodo crittografico che funziona solo se le chiavi private sono mantenute segrete. Ma siamo sicuri che queste chiavi non possano essere intercettate, per negligenza o per hacking?
L'alternativa che i ricercatori presentano nel loro articolo è una chiave fisica che non può essere clonata, una chiave fisica non clonabile (PUK). Questo può essere un tratto di vernice bianca che disperde fortemente la luce perché è costituito da molte nanoparticelle. Il risultato è un motivo a puntini unico. Creare una chiave con esattamente le stesse proprietà di dispersione è impossibile:nessuna superficie pittorica sarà la stessa. Le proprietà del PUK possono essere pubblicamente disponibili, ma solo il possessore della chiave è in grado di disperdere la luce nel modo giusto.
quantistica
Utilizzando un modello spaziale complesso, il mittente trasmette impulsi luminosi alla chiave del destinatario. Questi impulsi sono costituiti da un piccolo numero di fotoni che si trovano in uno stato quantico. Per le leggi della fisica quantistica, questo stato quantico sarà disturbato non appena misurato. Ciò significa che, senza avere il PUK, nessuno sarà in grado di determinare gli stati quantistici dei fotoni. Il tasto, però, tradurrà senza sforzo il segnale fotonico in informazioni comprensibili. Chiunque può inviare luce al PUK, ma solo il proprietario del PUK sarà in grado di decifrare lo schema luminoso in informazioni che hanno senso.
In questo modo, un messaggio segreto può essere inviato senza la necessità di memorizzare chiavi segrete. Il ricevente, a sua volta, può anche indicare che conosce le informazioni memorizzate negli impulsi luminosi, e autenticarsi. Così, utilizzando la crittografia standard, è anche possibile firmare un messaggio. Il PUK è diverso dalle altre chiavi hardware sul mercato, come lo Yubikey o i lettori usati dalle banche, che utilizzano ancora chiavi digitali segrete.
L'uso della fisica quantistica rende possibile sviluppare trucchi crittografici impensabili classicamente. Il protocollo è l'ultimo di questo sviluppo. Sebbene il primo strumento di crittografia quantistica risalga ai primi anni ottanta, questa ricerca mostra che sono possibili ancora essenzialmente nuove applicazioni utilizzando l'ottica quantistica.
Fibra di vetro
Sebbene la programmazione della luce e della diffusione sia complicata, non c'è bisogno di tecnologia esotica:il PUK è economico, e la creazione dei modelli di luce può essere eseguita utilizzando un modulatore di luce che fa parte di un normale proiettore. La tecnica ora funziona su un metro di spazio libero. Un'importante applicazione futura su cui stanno lavorando i ricercatori è la trasmissione sicura dei dati su una fibra di vetro.
