Un forat en el mur perfecte

2010/07/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Teknologia
• Fisika

Primer hacking de criptografia quàntica

Alguns investigadors de Toronto afirmen haver desenvolupat un mètode per a superar la criptografia més segura disponible (hackeado): la criptografia quàntica. Aquest mètode de codificació de missatges ja està a la venda i és utilitzat per alguns bancs. De fet, els investigadors de Toronto han hackeado el sistema ANEU-500, un sistema comercial per al transport de la clau en l'encriptació quàntica desenvolupat per l'empresa suïssa Quantique.

S'ha escrit molt per a dir que l'encriptació quàntica és un sistema de codificació perfecte, i aquesta idea està molt estesa, però no és certa. Els experts han insistit en nombroses ocasions en què tots els sistemes d'encriptació tenen un punt feble, encara que és cert que l'encriptació quàntica és molt més segura que qualsevol altre mètode, amb gran diferència, per la qual cosa aparentment no es pot descodificar el codificat cuánicamente.

Però és possible i els investigadors canadencs reivindiquen que ho han aconseguit. Quantique es nega i sorgeix un debat teòric.

L'encriptació quàntica es basa en un principi simple: que no és possible conèixer l'estat quàntic d'una partícula sense modificar la mateixa partícula. Aquestes partícules són fotons en el sistema de transport de claus bancàries, petits polsos de llum d'un làser enviat des de la fibra òptica. I normalment s'utilitza la polaritat d'aquesta llum per a codificar els missatges. Per això, qui vulgui descodificar el missatge hauria de saber quina és la polaritat de la llum.

No obstant això, a nivell quàntic, aquesta informació només es pot consultar una vegada, pel principi anteriorment esmentat, ja que el fotó canvia en aquest procés. Aprofitant això, l'encriptació quàntica realitza dues transmissions per a cada missatge, una és el mateix missatge i l'altra és la clau per a descodificar el missatge. Si el receptor del missatge detecta canvis en els fotons --existeixen diversos sistemes per a realitzar-lo -, la transmissió de la clau no es realitza i la transmissió del missatge es considera incorrecta. Per això l'encriptació quàntica és tan bona, ja que quan es produeix qualsevol interferència es detecta físicament abans de transmetre la clau.

La teoria ha suposat una gran esperança. El sistema té, no obstant això, una feblesa, un problema tecnològic pràctic: no hi ha fibra òptica que pugui transportar aquests petits polsos de llum de manera perfecta. Sempre hi ha una petita pèrdua, sempre canvia un petit lot de fotons, per la qual cosa el que rep el missatge sempre donaria per dolenta la transmissió (no sap per què han arribat els fotons canviant, si és una interferència o si és conseqüència del transport de la fibra òptica). Per això, no s'actua amb rigor i s'admet un grau d'error, normalment fins al 20%. Fins a aquest límit, els canvis en els fotons es consideren sons de fons del senyal.

Els investigadors de Toronto han realitzat una pre-publicació en la revista electrònica arXiv, en la qual afirmen que per a descodificar els missatges el so de fons s'emporta fins a un percentatge màxim del 19,7%. No obstant això, els de Quantique afirmen que el seu sistema no admet errors tan grans, que el seu sistema trenca les transmissions per sobre del 8%.

Si aquest últim és cert, el sistema ANEU-500 és més segur comparat amb els sistemes que utilitzen l'error convencional, ja que només admet un 8% d'error i no el 20% convencional. Però, a canvi, tindran molts majors problemes tècnics en les transmissions, i hauran de donar per bo molt menys transmissions. Segons els investigadors de Toronto, el sistema d'encriptació ANEU-500 ha estat hackeado i, segons Quantique, no l'han aconseguit. Però el debat no és només teòric: el client que compra el sistema tindrà l'última paraula.