Como podemos proteger as comunicações contra espionagem se não confiarmos nos dispositivos usados ​​no processo? Esta é uma das principais questões na pesquisa de criptografia quântica. Pesquisadores da Universidade de Basel e ETH Zurich conseguiram estabelecer as bases teóricas para um protocolo de comunicação que garante 100% de privacidade.

A perspectiva de hackers de posse de computadores quânticos representa uma séria ameaça futura aos criptosistemas de hoje. Os pesquisadores estão, portanto, trabalhando em novos métodos de criptografia baseados nos princípios da mecânica quântica. Contudo, protocolos de criptografia atuais assumem que os dispositivos de comunicação são conhecidos, entidades confiáveis. Mas e se esse não for o caso e os dispositivos deixarem uma porta dos fundos aberta para ataques de interceptação?

Uma equipe de físicos liderada pelo professor Nicolas Sangouard da Universidade de Basel e pelo professor Renato Renner da ETH Zurich desenvolveu as bases teóricas para um protocolo de comunicação que oferece proteção de privacidade máxima e pode ser implementado experimentalmente. Este protocolo garante segurança não apenas contra hackers com computadores quânticos, mas também nos casos em que os dispositivos usados ​​para comunicação são "caixas pretas" cuja confiabilidade é uma qualidade completamente desconhecida. Eles publicaram seus resultados no jornal Cartas de revisão física e solicitaram uma patente.

Diluindo informações com ruído

Embora já existam algumas propostas teóricas para protocolos de comunicação com caixas pretas, havia um obstáculo para sua implementação experimental:os dispositivos usados ​​tinham que ser altamente eficientes na detecção de informações sobre a chave criptográfica. Se muitas das unidades de informação (na forma de pares emaranhados de partículas de luz) permaneceram sem serem detectadas, era impossível saber se haviam sido interceptados por terceiros.

O novo protocolo supera esse obstáculo com um truque - os pesquisadores adicionam ruído artificial às informações reais sobre a chave criptográfica. Mesmo que muitas das unidades de informação não sejam detectadas, um intruso recebe tão poucas informações reais sobre a chave criptográfica que a segurança do protocolo permanece garantida. Desta maneira, os pesquisadores reduziram a exigência sobre a eficiência de detecção dos dispositivos.

"Como os primeiros computadores quânticos de pequena escala estão agora disponíveis, precisamos urgentemente de novas soluções para proteger a privacidade, "diz o professor Sangouard." Nosso trabalho representa um passo significativo em direção ao próximo marco nas comunicações seguras. "