23/02/2016: I quanti e la National Security Agency

I lettori certamente hanno notizie dell’esistenza di computer quantici, vale a dire computer che utilizzano le caratteristiche di queste particelle per effettuare operazioni sui dati, utilizzando tecniche completamente diverse da quelle dei computer tradizionali.

In alcuni casi, l’accelerazione dei tempi di elaborazione degli algoritmi è eccezionale.

In particolare, un computer quantico utilizza uno speciale algoritmo, chiamato Shor, che permette di calcolare con efficacia i numeri primi, che permettono di violare l’ormai celebre algoritmo  criptografico RSA. Una variante di questo algoritmo può anche violare altri tipi di algoritmi criptografici, anche molto sofisticati.

È possibile che l’utilizzo allargato di questi computer possa rendere poco sicuro qualsiasi sistema moderno a chiave pubblica, oggi ritenuto inviolabile.

Per dare un’idea concreta della capacità di calcolo di questi computer, fino ad oggi un computer quantico è riuscito a trovare i numeri primi presenti nel numero 143. Ciò non toglie che, seppur in maniera accidentale, alcuni computer siano riusciti a trovare i numeri primi di numeri assai più grande, come ad esempio 56153..

Con l’occasione, è bene chiarire che vi è una bella differenza fra computer a base quantica e la crittografia quantica, in quanto quest’ultima lavora in un contesto completamente diverso.

Ciò non toglie che, secondo gli esperti, l’utilizzo di computer quantici non significa la fine di qualunque algoritmo crittografico. Vi sono degli algoritmi a chiave pubblica, ancora poco diffusi, che sono meno efficienti di quelli attuali, ma che sono molto più resistenti all’attacco con un computer quantico.

È sufficiente aumentare in maniera significativa la lunghezza della chiave per aumentare in maniera esponenziale la resistenza dell’algoritmo alla violazione.

Dai documenti pubblicati da Snowden abbiamo appreso che la NSA sta facendo delle ricerche sia sui computer quantici, sia sulla crittografia quantica, anche se gli esperti ritengono che sia difficile che essa sia riuscita a compiere dei significativi passi in avanti.

D’altro canto, l’Istituto nazionale per la scienza e la tecnologia- NIST, negli Stati Uniti, ha già organizzato una conferenza sull’argomento, in maniera che tutti i tecnici siano tempestivamente preparati a fronteggiare possibili rapide evoluzioni della situazione attuale.

A questo proposito, è comunque interessante rilevare che una famiglia di algoritmi criptografici, approvati dalla NSA, chiamata suite B, e che oggi è stata resa disponibile, in quanto sottratta al segreto d’ufficio, sta per essere migliorata in modo significativo, in modo che anche il privato cittadino possa disporre di una adeguata protezione.

Al proposito, si fa presente che gli algoritmi appartenenti alla suite A sono considerati riservati e sono utilizzati solo all’interno della NS, mentre quelli di suite B possono essere utilizzati altrove.

I tecnici più esperti parlano di un arco di tempo variabile da 30 a 40 anni, perché i computer quantici siano veramente disponibili su larga scala e possano quindi iniziare ad attaccare sistematicamente esistenti algoritmi.

Si confida che in quest’arco di tempo sarà però possibile mettere a disposizione nuovi algoritmi, in grado di fronteggiare anche i sofisticati attacchi con computer quantici.