Quantum Key Distribution: la nuova frontiera della sicurezza informatica

7 maggio 2018 – Le comodità offerte dalla connettività diffusa e dal cloud ci espongono oggi a rischi di sicurezza più elevati che mai. La protezione dei dati in cloud e la conformità normativa sono due motivi principali per considerare strategie di crittografia e gestione delle chiavi crittografiche.

La crittografia consiste nell’codificare un messaggio o un’informazione affinché sia accessibile solo a soggetti autorizzati, che possono decifrarlo facilmente grazie alla chiave fornita dal mittente. In linea di principio, è possibile decifrare un messaggio senza possedere la chiave, ma per schemi crittografici ben progettati sono richieste risorse computazionali significative e competenze avanzate. Di conseguenza, il punto più debole di uno schema crittografico resta la distribuzione della chiave.

La nuova frontiera della sicurezza nelle Scienze e Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione è la Distribuzione Quantistica delle Chiavi (Quantum Key Distribution – QKD).

La QKD viene utilizzata per distribuire una chiave crittografica garantita sicura. Grazie al principio fondamentale della meccanica quantistica, che stabilisce che misurare un sistema quantistico lo disturba, la QKD permette ai due utenti comunicanti di rilevare la presenza di eventuali terzi che tentano di ottenere la chiave segreta.
La chiave crittografica può quindi essere utilizzata da qualsiasi algoritmo di crittografia scelto per cifrare (e decifrare) un messaggio, che può poi essere trasmesso su un canale di comunicazione standard.

La sfida attuale riguarda il passaggio della QKD dalla ricerca all’innovazione, portando la crittografia quantistica dal laboratorio al mercato.

I progetti di ricerca internazionali nelle Tecnologie Quantistiche (QT) mostrano che la QKD può rendere sicure le comunicazioni, ma alcune limitazioni impediscono ancora l’adozione su larga scala.

Durante il QuantERA Projects’ Launch Event a Bucarest, Romania, Italtel ha partecipato al panel “Fostering Industry Connections” nella sessione scientifica e poster, presentando il punto di vista industriale sulla QKD, indicando requisiti e sfide che la ricerca e l’industria innovativa dovranno affrontare nei prossimi anni.

Italtel individua 3 principali esigenze di ricerca:

1. Networking QKD Point-to-Multipoint, poiché attualmente la QKD supporta solo connessioni punto-punto.

2. Nodi intermedi affidabili (trusted nodes), necessari per creare reti a larga scala, superando il limite di distanza della QKD di soli 20-50 km.

3. Distribuzione combinata di chiavi e trasmissione dati sulla stessa rete ottica, poiché la velocità della QKD è di circa 100 kb/s, mentre la trasmissione dati su fibra ottica è molte volte superiore.

Inoltre, secondo la visione strategica di Italtel, ricerca e industria innovativa dovranno considerare anche i seguenti obiettivi:

• Integrazione della crittografia classica con la QKD

• Gestione sicura delle chiavi crittografiche su tutti i livelli di protocollo

• Riduzione dei costi dei dispositivi

L’obiettivo è rendere possibile l’adozione della QKD nel contesto delle comunicazioni europee.

La rivoluzione quantistica trasformerà certamente la sicurezza nelle Scienze e Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione, richiedendo un approccio multidisciplinare per portare la Fisica Quantistica dai laboratori alla vita quotidiana.

Italtel, come System Integrator e Technology Provider, può dare un contributo significativo nella progettazione e sviluppo di reti QKD multi-paese e multi-tecnologia, gestendo la transizione dalle soluzioni di sicurezza attuali verso soluzioni innovative.