Un dos últimos avances neste eido acaba de ser publicado pola revista ‘Nature Communications’ e está asinado polo profesor da Universidade de Vigo Marcos Curty, que tamén é investigador do Grupo de Antenas, Radar e Comunicacións Ópticas do centro atlanTTic, en colaboración coa empresa Toshiba e as universidades de Cambridge e Edimburgo.
O artigo, titulado ‘Experimental measurement-device-independent quantum digital signatures’ está coasinado por expertos de Toshiba Research Europe, que se encargaron esencialmente da parte experimental e do hardware e por investigadores do Departamento de Enxeñaría da Universidade de Cambridge e do Instituto de Fotónica e Ciencias Cuánticas da Universidade de Edimburgo que, xunto con Curty, colaboraron na parte teórica do traballo.
O texto aborda o uso da criptografía cuántica, que emprega principios da mecánica cuántica, para garantir a absoluta seguridade da información transmitida. De feito, o nivel de confidencialidade é tan alto que non podería ser quebrantada “nin con toda a capacidade computacional existente”, explica o enxeñeiro. No estudo presentan avances que garanten a seguridade absoluta das comunicacións a pesar dos avances tecnolóxicos futuros.
Criptografía clásica vs criptografía cuántica
“Os riscos de empregar na actualidade a criptografía clásica radican en que a súa seguridade depende de problemas non probados sobre complexidade computacional”, destaca Curty. Por exemplo, o sistema de cifrado máis empregado actualmente en Internet basea a súa seguridade no problema de descompoñer números nos seus factores primos e non se coñece ata o momento ningún algoritmo clásico que poida resolver este problema de maneira sinxela e rápida.
Pero os futuros avances da computación cuántica poderían resolver este problema e así poderíase romper a criptografía actual de maneira retroactiva, é dicir, que “un atacante podería gravar as comunicacións actuais e agardar uns anos para poder descifralas cun computador cuántico”.
Isto é particularmente problemático para aquela información sensible que require permanecer secreta durante varias décadas, por exemplo, comunicacións gubernamentais ou información xenómica. Se en lugar de empregar criptografía clásica, se opta pola cuántica, “garántase a seguridade absoluta das comunicacións independentemente dos avances tecnolóxicos futuros”.
De feito, a criptografía cuántica tense convertido para Comisión Europea nunha prioridade, aprobando recentemente un Flagship en tecnoloxías cuánticas para os próximos dez anos cunha financiación total aproximada dun billón de euros, convertendo desta maneira este campo de investigación nunha das liñas prioritarias de investigación para o continente nos próximos anos.
Nova tecnoloxía para que os usuarios se comuniquen de maneira totalmente secreta
O artigo publicado en ‘Nature Communications’ presenta unha nova tecnoloxía que permite que os usuarios do sistema se comuniquen “de maneira totalmente secreta entre eles a través de nodos de comunicación non-confiables sen que os nodos poidan acceder á información transmitida”. Igualmente, permite por primeira vez que os usuarios da rede tamén se poidan comunicar “de maneira segura cos nodos da mesma para realizar por exemplo actualizacións de software, moi importante neste tipo de redes”.
Segundo Curty, “isto implica un avance importante, xa que ata agora, en topoloxías de rede tipo estrela, non se podía implementar sobre o mesmo nodo/equipo central un servizo de comunicación cuántica segura entre usuarios, e ao mesmo tempo, ofrecer unha comunicación cuántica segura entre os usuarios co nodo central polas mesmas canles físicas”.
Aínda sendo imprescindibles ambos servicios para a implantación das futuras redes cuánticas, era un problema que non tiña solución. Neste traballo proponse e experimentalmente demóstrase que é posible nunha topoloxía de rede tipo estrela para as futuras redes de comunicacións cuánticas multiusuario.
Como exemplo das posibles aplicacións desta tecnoloxía, os investigadores empregaron a rede para transferir datos de maneira secreta entre os diversos usuarios e nodos da mesma, así como para realizar sinaturas dixitais de maneira incondicionalmente segura. Unha sinatura dixital permite asegurar que a entidade fírmante é quen di ser e, ademais, asegura que a mensaxe non foi alterada.
