Distribuzione a chiave quantistica

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La distribuzione a chiave quantistica (in sigla QKD, dall'inglese: Quantum key distribution) è un sistema della meccanica quantistica per garantire comunicazioni sicure[1]. Abilita due parti a produrre e condividere una chiave segreta casuale solamente tra di loro che potranno usare per cifrare e decifrare i loro messaggi. Spesso, è chiamata impropriamente crittografia quantistica, poiché è l'esempio meglio conosciuto tra le operazioni di crittografia quantistica[2].

Un'importante e unica proprietà della distribuzione quantistica è la capacità dei due utenti in comunicazione di rilevare la presenza di una terza parte che tenta di ottenere informazioni sulla chiave, dovuto al fatto che un processo di misura in un sistema quantistico in generale disturba il sistema.

La sicurezza della distribuzione a chiave quantistica si affida sui fondamenti della meccanica quantistica rispetto al tradizionale protocollo di distribuzione a chiave che si affida sulla difficoltà computazionale di certe funzioni matematiche, e non può fornire alcuna indicazioni al riguardo di possibili intercettazioni.

La distribuzione a chiave quantistica è usata solo per produrre e distribuire la chiave, non per trasmettere qualsivoglia messaggio. La chiave può essere usata con qualsiasi algoritmo di cifrazione e decifrazione, che trasmetterà poi il messaggio su un canale di comunicazione standard.

L'algoritmo più comunemente associato a questa chiave è il cifrario di Vernam.

I sistemi commerciali esistenti ad oggi di distribuzione a chiave quantistica sono specificatamente pensati per governi e imprese con alti requisiti di sicurezza.

Descrizione[modifica | modifica wikitesto]

Basi 0 1
PlusCM128.svg Arrow north.svg Arrow east.svg
Multiplication Sign.svg Arrow northeast.svg Arrow southeast.svg


Bit casuale di Alice 0 1 1 0 1 0 0 1
Base di invio casuale di Alice PlusCM128.svg PlusCM128.svg Multiplication Sign.svg PlusCM128.svg Multiplication Sign.svg Multiplication Sign.svg Multiplication Sign.svg PlusCM128.svg
Invio di fotoni polarizzati di Alice Arrow north.svg Arrow east.svg Arrow southeast.svg Arrow north.svg Arrow southeast.svg Arrow northeast.svg Arrow northeast.svg Arrow east.svg
Base di misurazione casuale di Bob PlusCM128.svg Multiplication Sign.svg Multiplication Sign.svg Multiplication Sign.svg PlusCM128.svg Multiplication Sign.svg PlusCM128.svg PlusCM128.svg
Misurazioni di Bob di polarizzazione del fotone Arrow north.svg Arrow northeast.svg Arrow southeast.svg Arrow northeast.svg Arrow east.svg Arrow northeast.svg Arrow east.svg Arrow east.svg
Discussione pubblica
Chiave segreta condivisa 0 1 0 1

Implementazioni[modifica | modifica wikitesto]

Sperimentali[modifica | modifica wikitesto]

Il sitema con il più alto tasso di bit attualmente dimostrato come scambio sicuro di chiavi ad 1 Mbit/s su 20km di fibra ottica e a 10kbit/s su oltre 100km di fibra ottica, raggiunto da una collaborazione tra l'Università di Cambridge e Toshiba usando il protocollo BB84 con impulsi di stati decoy[3]

Simulazioni[modifica | modifica wikitesto]

Commercializzazione[modifica | modifica wikitesto]

Ci sono attualmente 4 impree che offrono sistemi commerciali di Distribuzione a chiave quantistica: ID Quantique (Ginevra, Svizzera), MagiQ Technologies, Inc. (New York, Stati Uniti), QuintessenceLabs (Australia) e SeQureNet (Parigi, Francia). Altre compagnie hanno programmi di ricerca attivi, tra cui Toshiba, HP, IBM, Mitsubishi, NEC e NTT

Nel 2004, viene effettuato il primo trasferimento di dati usando una Distribuzione a chiave quantistica a Vienna in Austria[4] La tecnologia di crittografia quantistica è stata fornita dalla svizzera Id Quantique ed è stata usata per trasmettere i risultati elettorali del 21 ottobre 2007[5]


Attacchi e prove di sicurezza[modifica | modifica wikitesto]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ La prima comunicazione quantistica via satellite - Le Scienze
  2. ^ C. E. Shannon, Bell Syst. Tech. J. 28, 656 (1949)
  3. ^ A. R. Dixon, Z. L. Yuan, J. F. Dynes, A. W. Sharpe, and A. J. Shields. Optics Express, Vol. 16, Issue 23, pp. 18790-18979 ([1], See also [2])
  4. ^ http://www.secoqc.net/downloads/pressrelease/Banktransfer_english.pdf Archiviato il 9 marzo 2013[Date mismatch] in Internet Archive. secoqc.net
  5. ^ Frank Jordans, Swiss Call New Vote Encryption System 'Unbreakable', technewsworld.com, 12 ottobre 2007. URL consultato l'8 marzo 2013 (archiviato dall'url originale il 9 dicembre 2007).

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]