A nova matemática da criptografia quântica
A versão original desta história apareceu na revista Quanta. Mas os criptografistas os amam. Isso ocorre porque certos problemas matemáticos difíceis sustentam a segurança da criptografia moderna. Qualquer truque inteligente para resolvê -los condenará a maioria das formas de criptografia. Há anos atrás, os pesquisadores encontraram uma abordagem radicalmente nova para a criptografia que não possui esse potencial ponto fraco. A abordagem explora as características peculiares da física quântica. Mas, diferentemente dos esquemas anteriores de criptografia quântica, que funcionam apenas para algumas tarefas especiais, a nova abordagem pode realizar uma gama muito mais ampla de tarefas. E poderia funcionar, mesmo que todos os problemas no coração da criptografia “clássica” comum acabassem sendo facilmente solucionáveis. Mas essa descoberta impressionante se baseou em suposições irrealistas. O resultado foi “mais uma prova de conceito”, disse Fermi Ma, pesquisador de criptografia do Instituto Simons para a teoria da computação em Berkeley, Califórnia. “Não é uma declaração sobre o mundo real.” Agora, um novo artigo de dois criptografistas expôs um caminho para a criptografia quântica sem essas suposições estranhas. “Este artigo está dizendo que, se certas outras conjecturas forem verdadeiras, a criptografia quântica deve existir”, disse Ma. A primeira parte é a rocha profunda sob a torre, feita de problemas matemáticos difíceis. A torre em si é a segunda parte-você pode encontrar protocolos criptográficos específicos que permitem enviar mensagens privadas, assinar documentos digitais, votar votos secretos e muito mais. Eles são responsáveis pela assimetria inerente a qualquer esquema de criptografia. “É unidirecional porque você pode criptografar mensagens, mas não pode descriptografá-las”, disse Mark Zhandry, criptografista da NTT Research. Nos anos 80, os pesquisadores provaram que a criptografia construída em cima de funções unidirecionais garantiria a segurança para muitas tarefas diferentes. Mas décadas depois, eles ainda não têm certeza de que a rocha é forte o suficiente para apoiá -la. O problema é que a rocha é feita de problemas difíceis especiais – tecnicamente conhecidos como problemas de NP – cujo recurso definidor é que é fácil verificar se alguma solução candidata está correta. (Por exemplo, quebrar um número em seus fatores primos é um problema de NP: difícil de fazer para grandes números, mas fácil de verificar.) Muitos desses problemas parecem intrinsecamente difíceis, mas os cientistas da computação não conseguiram provar isso. Se alguém descobrir um algoritmo engenhoso para resolver rapidamente os problemas mais difíceis do NP, a rocha desmoronará e toda a torre entrará em colapso. A base da torre-uma função de caminho-pode ficar sentada apenas em uma rocha de problemas de NP. Isso parecia impossível até apenas alguns anos atrás, quando os pesquisadores perceberam que a física quântica poderia ajudar.
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