La crittografia quantistica è più sicura della crittografia classica?


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Il calcolo quantistico ci consente di crittografare le informazioni in modo diverso rispetto a quello che usiamo oggi, ma i computer quantistici sono molto più potenti dei computer di oggi. Quindi se riusciamo a costruire computer quantistici (quindi utilizziamo la crittografia quantistica), i cosiddetti "hacker" avranno più o meno possibilità di "hacking" nei sistemi? O è impossibile determinarlo?


Risposte:


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Se stai parlando in particolare della distribuzione delle chiavi quantistiche (la crittografia quantistica è un termine generico che potrebbe essere applicato a molte cose), allora una volta che abbiamo uno schema di distribuzione delle chiavi quantistiche, questo è teoricamente perfettamente sicuro. Invece della sicurezza computazionale su cui si basa gran parte della crittografia attuale, la distribuzione quantistica delle chiavi è perfettamente sicura.

Detto questo, è perfettamente sicuro solo con alcune ipotesi relative principalmente alla sicurezza del laboratorio. Queste stesse ipotesi sono essenzialmente presenti anche nel caso classico, solo che, poiché gli esperimenti quantistici sono molto più complicati, potrebbe essere più difficile essere completamente al di sopra di tutti i possibili attacchi. Realisticamente, queste sono già le direzioni in cui viene attaccata la crittografia, piuttosto che cercare di forzare una crepa. Ad esempio, exploit basati su una cattiva implementazione di un protocollo (piuttosto che il protocollo stesso è difettoso).

Ciò che la crittografia quantistica, o post crittografia quantistica, mira a fare è evitare la perdita di sicurezza computazionale implicata da un computer quantistico. Non eviterà mai questi problemi di implementazione.

In una presa completamente spudorata, potresti essere interessato alla mia introduzione al video di crittografia quantistica . Parla un po 'di questa domanda di sicurezza computazionale vs perfetta (anche se in realtà non parla di possibili hack di QKD).


Ho appena avuto una breve presentazione di BB84 che è uno schema di distribuzione di chiavi quantistiche. Quindi la mia comprensione è che questo è "più sicuro" (ancora più forte è "dimostrabilmente sicuro") di qualsiasi crittografia classica. Quindi mi chiedo solo cosa intendi con " perché gli esperimenti quantistici sono molto più complicati, potrebbe essere più difficile essere completamente al di sopra di tutti i possibili attacchi ".
JanVdA,

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@JanVdA BB84 e altri schemi potrebbero essere "dimostrabilmente sicuri", ma è dimostrabilmente sicuro soggetto a ipotesi. In particolare, entrambe le parti dispongono di laboratori sicuri. Ad esempio, se qualcun altro può vedere il tuo monitor, può leggere il tuo messaggio decrittografato. Non importa quanto sia buona la tua crittografia. Ma nel caso quantico, ci possono essere alcune cose molto sottili (dipendenti dall'hardware) che possono accadere. che produce qualcosa di simile. Ad esempio, in BB84, se ci vuole del tempo per cambiare la base in cui si inviano i fotoni, l'analisi del tempo può rivelare quale base viene utilizzata.
DaftWullie,

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La maggior parte degli attacchi ora sui computer classici in realtà non infrange la crittografia, ma ingannano i sistemi / i protocolli di comunicazione per utilizzarli in modo debole o per esporre informazioni tramite canali laterali o direttamente (tramite exploit come buffer overflow).

Oppure inducono gli umani a fare qualcosa (ingegneria sociale).

Vale a dire che al momento non attacchi la crittografia stessa (perché cose come AES o RSA sono testate molto bene), attacchi il sistema che lo circonda e le persone che lo usano.


Tutte queste vie di attacco saranno presenti quando i computer comunicano tramite la crittografia quantistica. Tuttavia, con la crittografia quantistica che fornisce teoricamente una sicurezza perfetta anziché solo la sicurezza computazionale, ingannare un sistema per indebolire la sua crittografia (usando chiavi deboli o chiavi sbagliate o chiavi che già conosci) non dovrebbe essere un problema.

Probabilmente ci saranno punti deboli che i sistemi devono evitare nella crittografia quantistica, in particolare implementazioni pratiche che funzionano su canali imperfetti.


TL: DR: Quando i computer quantistici possono praticamente attaccare RSA e il mondo passa alla crittografia quantistica per la comunicazione senza un segreto precondiviso, torneremo nella stessa situazione in cui ci troviamo ora: la crittografia stessa non è l'anello più debole.


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Benvenuti nel calcolo quantistico! Vale la pena aggiungere / menzionare che in teoria c'è la possibilità potenziale che un computer quantistico un giorno rompa completamente la crittografia classica. Tuttavia, sono d'accordo sul fatto che questa risposta spiega che i problemi reali nella crittografia in quanto il metodo di crittografia non è più (attualmente) il collegamento più debole
Mithrandir24601

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@ Mithrandir24601: intendevo dire che attualmente non attacchi la criptovaluta, grazie per aver sottolineato l'ambiguità nel modo in cui l'ho messa. Aggiornato per chiarire.
Peter Cordes,
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