Un team di ricercatori è riuscito ad individuare un metodo che potrebbe in futuro riuscire a scardinare, sfruttando un computer quantistico, tutti gli schemi di cifratura a chiave pubblica, il più famoso dei quali è lo schema RSA.
Come già noto da tempo, la computazione quantistica potrebbe rendere inefficace questi schemi di cifratura, secondo quanto dimostrato da alcuni ricercatori del MIT e dell'Università di Innsbruck.
Nel documento "Realization of a Scalable Shor Algorithm" si spiega come è stato costruito un computer quantistico per provare la teoria, impiegando un algoritmo inventato dal professor Peter Shor del MIT e ottimizzato e reso scalabile dal provessor Alexei Kitaev del CalTech.
Lo schema RSA fa uso di una chiave pubblica per cifrare i messaggi e richiede una chiave privata (di norma il prodotto di due grandi numeri primi) per decifrarli. L'RSA viene spesso irrobustito tramite le tecniche di "padding" (l'aggiunta di una stringa di caratteri nel messaggio da cifrare) o di "hashing" (funzione per mappare una stringa di lunghezza arbitrara in una stringa di lunghezza predefinita).
Secondo quanto riferito dal responsabile del progetto, il professor Isaac Chuang del MIT, il metodo delineato dai ricercatori potrebbe rappresentare un sistema per aiutare a scardinare anche questi metodi, sebbene in abbinamento con altre tecniche:
L'algoritmo fattoriale quantistico di Shor potrebbe rappresentare uno strumento aggiuntivo per la violazione di schemi che impiegano padding e hashing, ma da solo non sarebbe comunque sufficiente.
L'originale algoritmo di Shor prevede un sistema da 7 qubit più 4 qubit aggiuntivi, mentre l'approccio di Kitaev può consentire di impiegare fino a 5 qubit. Il sistema ideato è stato capace di individuare i numeri 3 e 5 come fattori primi di 15 con una sicurezza del 99%, mostrando la capacità di scalare verso l'alto per affrontare le codifiche a 128-bit e 256-bit usate dallo scherma RSA.
Chiaramente l'operazione non è di alcuna difficoltà anche per un essere umano, ma quel che è importante è che il metodo ideato dai ricercatori può, in linea teorica, scalare anche verso numeri molto più grandi.
Ovviamente oggi sarebbe estremamente dispendioso utilizzare le tecniche convenzionali per la realizzazione di qubit (atomi super-raffreddati e laser) per poter scalare il sistema alle dimensioni necessarie per affrontare la computazione RSA, ma il punto è che quando in futuro i computer quantistici saranno all'ordine del giorno, l'algoritmo potrà facilmente violare questi schemi di cifratura. Il rovescio della medaglia, comunque, è la possibilità di generare codici inviolabili anche da altri sistemi quantistici.
Chuang suggerisce di iniziare a pensare già oggi a metodi di cifratura differente poiché quando i computer quantistici prenderanno piede in futuro sarà possibile scoprire quelle informazioni che oggi vengono secretate per evitare instabilità politiche.
Il progetto è stato finanziato dall IARPA (Intelligence Advanced Research Project Activity) e dal MIT-Harvard Center for Ultracold Atoms, Physic Fronter Center della National Science Foundation.
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