O que é criptografia quântica?
A criptografia quântica é uma forma de criptografia que se baseia nos princípios da mecânica quântica para proteger dados e detectar a interceptação. Como todas as formas de criptografia, a criptografia quântica é potencialmente quebrável, mas teoricamente é extremamente confiável, o que poderia torná-lo adequado para dados muito sensíveis. Infelizmente, também requer a posse de algum equipamento muito especializado, o que poderia impedir a disseminação da criptografia quântica.
A criptografia envolve a troca de mensagens codificadas. O remetente e o destinatário podem decodificar as mensagens, determinando o conteúdo. A chave e a mensagem geralmente são enviadas separadamente, pois uma é inútil sem a outra. No caso da criptografia quântica, ou distribuição quântica de chaves (QKD), como às vezes é conhecida, a mecânica quântica está envolvida na geração da chave para torná-la privada e segura.
A mecânica quântica é um campo extremamente complexo, mas o importante a saber sobre isso em relação à criptografia é que a observação de algo causa uma mudança fundamental nela, que é a chave para a maneira como a criptografia quântica funciona. O sistema envolve a transmissão de fótons que são enviados através de filtros polarizados e a recepção dos fótons polarizados do outro lado, com o uso de um conjunto correspondente de filtros para decodificar a mensagem. Os fótons são uma excelente ferramenta para criptografia, pois podem ser atribuídos um valor de 1 ou 0, dependendo de seu alinhamento, criando dados binários.
O remetente A iniciaria a troca de dados enviando uma série de fótons polarizados aleatoriamente que poderiam ser polarizados retilinearmente, causando uma orientação vertical ou horizontal, ou na diagonal, caso em que o fóton inclinaria de uma maneira ou de outra. Esses fótons chegariam ao destinatário B, que usaria uma série de filtros retilíneos ou diagonais atribuídos aleatoriamente para receber a mensagem. Se B usasse o mesmo filtro que A para um fóton em particular, o alinhamento corresponderia, mas se ele não usasse, o alinhamento seria diferente. Em seguida, os dois trocavam informações sobre os filtros que usavam, descartando fótons que não correspondiam e mantendo aqueles que geravam uma chave.
Quando os dois trocam informações para gerar uma chave compartilhada, podem estar divulgando os filtros que usam, mas não divulgam o alinhamento dos prótons envolvidos. Isso significa que essas informações públicas não podem ser usadas para decodificar a mensagem, uma vez que um bisbilhoteiro careceria de uma parte crítica da chave. Mais criticamente, a troca de informações também revelaria a presença de um bisbilhoteiro, C. Se C quiser bisbilhotar para obter a chave, ele precisará interceptar e observar os prótons, alterando-os e alertando A e B para a chave. presença de um bisbilhoteiro. Os dois podem simplesmente repetir o processo para gerar uma nova chave.
Depois que uma chave é gerada, um algoritmo de criptografia pode ser usado para gerar uma mensagem que pode ser enviada com segurança por um canal público, pois é criptografada.