Crittografia quantica

Vita dura, per le spie. Il passaggio al digitale negli anni Novanta aveva reso enormemente più difficile l’intercettazione di telefonate e fax. La liberalizzazione della crittografia forte, pochi anni fa, ha reso disponibile anche ai privati cittadini l’uso di tecniche protettive che soltanto venticinque anni fa sarebbero state alla portata solo dei maggiori governi planetari. Veniamo all’attualità. Il 20 novembre 2002 un gruppo di ricercatori americani della Northwestern University ha raggiunto quello che si riteneva il Sacro Graal di chi tiene alla propria privacy: la crittografia quantica.
Una comunicazione protetta con la normale crittografia può venire intercettata e un gruppo di esperti può di conseguenza eseguire quella che viene chiamata dagli addetti ai lavori una criptoanalisi del messaggio. In sostenza, se gli analisti hanno una qualche idea su quale sia il contenuto del massaggio – qualche parola, il modo di fraseggiare – possono cercare di ricavare la chiave di codifica. La tecnica, quasi un’arte, combina tecniche matematiche, intuizioni e la forza bruta di una batteria di calcolatori elettronici. Man mano che calcolatori più potenti entrano sul mercato, le capacità della criptoanalisi aumentano in proporzione. La crittografia quantica risolve la questione alla radice, rende impossibile anche la stessa intercettazione: il messaggio infatti viene codificato nei fotoni di un raggio di luce, polarizzandoli. L’informazione non è più trasmessa in forma binaria – vero o falso, 1 o 0 – ma quantizzata – vero o falso o “forse” – e già questo rende dannatamente difficile la decifrazione; ma non è neppure intercettabile, perché l’atto di leggere l’informazione inevitabilmente la distrugge. Chi ha studiato a scuola il principio di indeterminazione di Heisenberg riconoscerà questa legge fondamentale della fisica al lavoro. In pratica, è impossibile osservare i dati trasmessi attraverso i fotoni polarizzati senza distruggerli. Il destinatario invece possiede una chiave di lettura e la utilizza per leggere il messaggio segreto –- prendendo solo quelle informazioni che sono significative -- nell’istante stesso in cui lo riceve. Non è neppure richiesta elaborazione da parte di un calcolatore.
Per ora la crittografia quantica è davvero troppo complessa per uscire dai laboratori. Gli scienziati che le hanno dato vita, Prem Kumar e Horace Yuen, rispettivamente un docente di informatica e uno di ingegneria elettronica, usano complessi apparecchi laser per inviare il messaggio attraverso una fibra ottica dedicata. Inoltre, la velocità di trasmissione dati disponibile oggi è di solo mille bit al secondo (roba da telegrafo del vecchio West) e la distanza tra trasmittente e ricevente non può superare i settanta chilometri. Secondo i due ricercatori, la tecnologia messa a punto sarebbe già in grado di raggiungere i 250 milioni di bit al secondo e, attraverso raffinamenti successivi già allo studio potrebbe crescere anche di dieci volte in futuro. Molto più difficile, invece, migliorare il secondo: visto che il messaggio quando intercettato si autodistrugge non è possibile realizzare un ripetitore che lo rafforzi o lo rispedisca. Prem Kumar e Horace Yuen hanno dichiarato che una soluzione commerciale basata sulla loro scoperta potrebbe finire sul mercato in soli cinque anni: e chi ha qualche segreto da tenere per sé potrà allora dormire sonni davvero tranquilli.