A comunicação à prova de espionagem está cada vez mais próxima

Por Paula Borges Monteiro                                                                                                                   Profa. do Grupo de Estudos em Tópicos de Física – IFSC

Para ouvir o áudio do texto com a autora, clique aqui.
Paula figura IIEm tempos de Facebook, WhatsApp e Instagram somos bombardeados com grande quantidade de informação 24 h por dia. Várias pessoas utilizam esses canais de comunicação para expor fatos do seu dia a dia, contando histórias e compartilhando fotos, músicas, reportagens etc. Mas sempre há um momento em que a mensagem é privada, ou a informação deve se restringir a grupos fechados. Para compartilhar esses “segredos” os indivíduos precisam ter à sua disposição uma tecnologia na qual confiem.

Uma transação financeira é um exemplo bem simples de onde é necessário um canal de comunicação seguro entre duas partes, o banco e o correntista. É preciso que a instituição reconheça a identidade de quem realiza a operação sem que essa informação seja compartilhada com mais ninguém. Para isso, a informação é criptografada na emissão, ou seja, convertida em outra informação que não guarda qualquer semelhança com a original e que só pode ser decifrada pelo receptor da mensagem. As duas partes, emissor e receptor, precisam compartilhar uma chave criptográfica, que vai definir como criptografar e decriptografar a mensagem. A chave criptográfica guarda a maneira de esconder e descobrir o segredo. O problema então é: como compartilhar uma chave de forma segura?

Os protocolos de distribuição de chaves utilizados hoje em dia são considerados seguros, mas ainda há uma probabilidade de que a chave seja descoberta. Uma alternativa, à prova de espiões, é a utilização dos princípios da física quântica para desenvolver protocolos seguros de criptografia. O primeiro protocolo de distribuição de chave quântica foi apresentado em 1984 por Charles H. Bennett e Gilles Brassard e por isso recebeu o nome de BB84.

Na física clássica, o estado de um objeto é bem definido, já na física quântica, o estado do objeto é indeterminado até que se realize uma medida (observação). O leitor já pode ter ouvido falar do gato vivo-morto de Schroedinger, um exemplo muito utilizado para representar esse aspecto da física quântica. Podemos simplificar a descrição do gato de Schroedinger com a seguinte ilustração: imagine um gato dentro de uma caixa fechada com um vidro de veneno que pode ser quebrado a qualquer momento. Para a física clássica, antes de abrirmos a caixa o gato está vivo OU morto e isso será verificado a partir de uma observação posterior. Para a física quântica, antes de a caixa ser aberta, o gato pode estar vivo E morto. O ato de abrir a caixa que determina se o gato estará vivo ou morto. A importância desse aspecto para a distribuição de chave é que um espião sempre influenciará no conteúdo da mensagem ao tentar interceptá-la permitindo ao emissor e ao receptor saber se a chave é segura ou não. A partir do momento em que é verificado que a chave não é segura, ela é descartada e as informações secretas não são compartilhadas.

Infelizmente, sistemas práticos ainda sofrem vários problemas não encontrados nos modelos teóricos. Diferentes propostas vêm sendo apresentadas para contornar os obstáculos experimentais. Utilizando um protocolo denominado MDIQKD, do inglês Measurement-device-independent quantum key distribution (distribuição de chave quântica independente do aparato de medida), um grupo de pesquisadores chineses publicaram no periódico Physical Review Letters, em novembro de 2014, um trabalho sobre a distribuição de chave quântica a uma distância de 200 km. Anteriormente, a comunicação segura por meio desse protocolo alcançava distâncias de até 50 km.

Vários grupos de pesquisa do Brasil e do mundo trabalham no desenvolvimento e implementação prática de protocolos de criptografia quântica. Ainda existem vários desafios a serem vencidos, já que cada novo passo nos aproxima de uma comunicação 100 % segura. Já existem processos sendo realizados utilizando a tecnologia da criptografia quântica, mas para que seja tão comum como os processos clássicos utilizados, por exemplo, por instituições financeiras no mundo todo, ainda há bastante trabalho pela frente.

Para acessar o artigo citado, clique aqui.

Para mais informações sobre criptografia quântica, acesse esse link.

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