Nessun dato sarà più al sicuro con i Computer Quantistici

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Cumputer Quantistici Furto di dati

Come la Crittografia Moderna ci protegge dal furto di dati

Oggi viviamo in un mondo interconnesso, anche le nostre informazioni personali, comprese le più “sensibili” come conti bancari, carte di credito, titoli azionari e quant’altro, sono contenute su server protetti da sistemi crittografici. La crittografia moderna è nata in ambito militare e si è sviluppata all’inizio del XX secolo, per nascondere al nemico i messaggi che venivano inviati alle proprie truppe. In questo caso il nemico, anche se riusciva ad intercettare una comunicazione radio, non sarebbe stato in grado di comprenderla, perché non possedeva il codice per decifrarlo.

Con la nascita e l’evoluzione dei computer moderni e di internet, crebbe l’esigenza di trovare un sistema crittografico inaccessibile anche al più potente computer e questo sistema si basa sui numeri primi. Infatti, i computer moderni sono in grado di effettuare calcoli enormi e impensabili fino a qualche decennio fa, ma neanche il computer più potente al mondo, è in grado di effettuare la scomposizione di un grande numero in numeri primi in un tempo ragionevolmente breve.

Ciò vuol dire che i computer di oggi sono potenzialmente in grado di farlo, ma impiegherebbero migliaia di anni e quindi non avrebbe neanche senso tentare. Infatti gli hacker che riescono a violare sistemi protetti con queste tecnologie crittografiche, non lo fanno attraverso software in grado di decifrarle, perché come abbiamo detto sarebbe impossibile, ma piuttosto attraverso tecniche di persuasione e vie traverse, puntando cosi soprattutto sulle debolezze umane piuttosto che sulle debolezze della macchina.

Passaggio dal Bit al Quantum Bit dei computer quantistici

Rappresentazione Grafica di Bit e Qubit

Le cose cambiano però con i computer quantistici, perché quest’ultimi utilizzano un sistema rivoluzionario che scardina il vecchio linguaggio macchina basato sui famosi 0 e 1, fondamento di qualsiasi altro linguaggio informatico. Il bit degli attuali computer, che equivale al più piccolo granello di informazione, contiene in se due sole possibilità, 0 e 1, o se preferiamo “acceso” e “spento”.

Il computer quantistico, grazie alle proprietà delle particelle dette appunto quantistiche, produce un nuovo tipo di Bit, chiamato Quantum Bit e abbreviato con Qubit, che sfrutta il fenomeno fisico della sovrapposizione quantistica, per contenere un potenziale infinitamente maggiore rispetto al Bit. In questo caso, tra le due possibilità contenute nel Bit, quindi 0 e 1, si apre un nuovo mondo contenente un numero enorme di altre possibilità, in buona parte ancora sconosciute.

L’esigenza di creare una Crittografia Quantistica

Chip quantistico di IBM
Chip Quantistico IBM

Tra le cose che già si sanno sui computer quantistici, c’è il fatto che saranno in grado di eseguire la scomposizione in numeri primi in un tempo molto più breve rispetto ai computer attuali, i quali vi ricordo impiegherebbero migliaia di anni. Forse parliamo di settimane, giorni, ore, minuti o magari pochi secondi, in base alla potenza del computer quantistico. Con questa informazione, sappiamo che tutti gli attuali sistemi di sicurezza informatici basati sui numeri primi, potranno essere violati da un computer quantistico abbastanza potente che finisca nelle mani sbagliate.

Per ora non c’è nessuna preoccupazione a riguardo, perché i computer quantistici attuali, sono più che altro esperimenti e contengono alcune decine di Qubit, mentre per eseguire questo calcolo cosi complesso, ne servirebbero milioni. Secondo gli scienziati attualmente a lavoro in questo settore rivoluzionario dell’informatica del futuro, un computer quantistico del genere potrà essere realizzato entro 10 o 20 anni. Ma molti altri sono scettici a riguardo. Ad ogni modo, di pari passo con lo sviluppo dei computer quantistici, sono già allo studio nuovi sistemi di protezione dati, in grado di resistere anche all’immensa potenza di calcolo dei Qubit.

Fragile come un Qubit

Computer Quantistico
Dispositivo per mantenere a temperatura estremamente bassa il processore quantistico

Tra l’altro il Qubit possiede una struttura estremamente fragile, che decade allo stato di semplice Bit, attraverso la minima interazione con l’ambiente esterno o interno, perdendo in questo modo le sue “magiche” proprietà quantistiche. Infatti con i computer quantistici di oggi, per poter mantenere i Quantum Bit nel loro stato, si è costretti a farli lavorare a temperature prossime allo zero assoluto, simili alla temperatura che troviamo nello spazio interstellare. Va da se che l’altro inconveniente da superare è proprio quello di trovare il modo di far lavorare i Qubit, senza bisogno di speciali frigoriferi che portino il processore a queste temperature incredibilmente basse.

Le nuove frontiere del Computer Quantistico

Per il momento quindi non abbiamo di che preoccuparci, i nostri dati più sensibili sono ancora al sicuro, ma si rende già da ora necessario lavorare a una crittografia quantistica. Naturalmente ci sono molti altri aspetti di cui tener conto con l’avvento del computer quantistico: nuovi linguaggi di programmazione con molte più possibilità, nuove frontiere per la fisica, la medicina, la matematica, l’intelligenza artificiale e magari nuovi quesiti filosofici ed etici con cui dovremo confrontarci.

Fonti:

Federico Mattei – Video Intervento a TEDxBologna
Bit da Wikipedia
Qubit da Wikipedia
L’arte dell’inganno – Libro di Kevin D. Mitnick

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