Lo scienziato Castellani: «È il futuro della crittografia, che renderà più sicura la trasmissione d'nformazioni». L'università del Piemonte orientale lancia un corso interateneo

Fonte: Il Sole 24 Ore
di Vittorio Carlini

Che ch'azzecca la fisica quantistica con le banche? Cosa c'entrano le regole del molto piccolo, delle grandezze inferiori all'atomo con gli strumenti finanziari scambiati tra gli istituti di credito? L'accostamento può sembrare stravagante. Eppure, così come accade nelle telecomunicazioni o in altri settori dell'economia digitale, la finanza trasformata in bit necessita di un aspetto fondamentale: la sicurezza. La certezza di riuscire, quando si vuole, a nascondere l'informazione inviata. A lasciare fuori gli intrusi.

A ben vedere, l'arte di tenere segreto un messaggio è da sempre un obiettivo nella storia della comunicazione. Senza risalire al cifrario di Cesare, usato dal condottiero romano per proteggere i suoi messaggi, oggigiorno i sistemi di crittografia vengono utilizzati in moltissimi settori: dalle transazioni con le carte di credito alle comunicazioni militari fino alle operazioni finanziarie compiute tra banche.

«Attualmente - spiega Leonardo Castellani, professore di fisica teorica dell'università del Piemonte orientale - la crittografia classica, costruita sul sistema della chiave pubblica, è quella più utilizzata». E come funziona? «Il meccanismo è semplice - risponde lo scienziato - Se io voglio ricevere un messaggio segreto da una persona, gli mando una scatola vuota con un lucchetto aperto senza chiavi. Chi ha ricevuto la scatola ci mette dentro il messaggio, chiude il lucchetto, e mi rimanda il tutto. Chiunque può vedere passare la scatola», ma non gli serve a niente, «poiché io sono l'unico ad avere la chiave». E, allora, perché la necessità di studiare nuovi meccanismi per celare il messaggio? «Perché gli algoritmi sfruttati per chiudere il lucchetto, per quanto altamente sofisticati, potranno nel futuro essere decriptati in poche ore. Seppure non ancora operativi, infatti, la ricerca sui computer quantistici avanza sempre di più». Quando diventeranno realmente operativi, «sarà possibile decifrare in tempi abbastanza brevi anche le chiavi più complicate», per di più con una probabilità molto elevata di non essere scoperti.

Un problema che può essere risolto? «Sì - risponde Castellani -. Un aiuto importante arriva dalla cosiddetta crittografia quantistica, che permette di accorgersi sempre dell'intrusione dall'esterno». In che modo? «Il bit informatico, che costituisce parte della chiave, viene associato ad un fotone, la particella elementare che trasporta la forza elettromagnetica». Ora, questo tipo di particelle è quello che permette, per esempio, all'occhio umano di vedere le cose: i fotoni colpiscono un tavolo, rimbalzano su di esso e vengono percepiti dalla retina del nostro occhio, facendoci così percepire l'oggetto. «L'energia dei fotoni che incontrano il tavolo, però, è minuscola: infinitesimale, rispetto a quella del tavolo stesso. Giocoforza, quest'ultimo non si muove, rimane immobile». È un po' come se un granello di sabbia venisse lanciato contro una montagna. «Al contrario, quando scendiamo a livello di particelle subatomiche, quando un fotone viene "osservato", cioè colpito da un'altra particella, il suo stato cambia». È un po' come se il granello di sabbia venisse lanciato contro un altro granello: non c'è possibilità di scampo, quest'ultimo si muoverebbe. Il mutamento di stato del fotone, insomma, è inevitabile. In questo modo, però, chi riceve il messaggio potrà accorgersi che c'è stato un cambiamente e sapere, così, che qualcuno si è inserito nel sistema di crittografia.

Insomma, la crittografia quantistica è la nuova frontiera della sicurezza. Ma si tratta di semplici teorie o già esistono applicazioni pratiche? Diversi esperimenti sono già stati portati positivamente a termine: a Vienna, messaggi criptati con "quantum key" sono stati inviati dal Municipio ad una banca. Di più: la rete civica, realizzata in fibre ottiche, della citta sudafricana di Durban sfrutterà un sistema di crittografia quantistica realizzato anche con la partecipazione dell'Università di Pisa. Ancora: «Nel 2007 - ricorda Castellani - i dati delle elezioni cantonali di Ginevra sono stati inviati a Berna, grazie a un sistema che sfruttava proprio la crittografia quantistica. La chiave non risultava modificata, così la votazione è stata considerata valida». La tecnologia, quindi, avanza sempre più. Una situazione non così apprezzata da tutti. Molti criticano l'eccesso di sofisticazione: un'ipertecnologizzazione che, di fatto, sottrae alla società civile la sua funzione di controllo. «Il rischio, in effetti, esiste - dice lo scienziato - Ma in questa situazione siamo entrati da tempo, non è da oggi che esiste il problema». E allora, come affrontare la questione? «Importante è realizzare un upgrade nella conoscenza. A livello universitario, per esempio, stiamo lanciando un nuovo corso di laurea inter-ateneo: "Fisica dei sistemi complessi", che vede coinvolti noi e l'università di Torino. Un corso, dove oltre ad affrontare il tema della crittografia quantistica, puntiamo su una forte interdisciplinarietà tra fisica e altre scienze quali: biologia, economia e informatica. È fondamentale capire che vari sistemi, dal sociale all'economico fino a quello fisico, seppur diversi possono avere similitudini nei modelli che li descrivono. La contaminazione tra loro può dare buoni frutti». Però con la crisi finanziaria, proprio i modelli, quali per esempio quelli di econofisica, sono stati messi sotto accusa: l'idea di riuscire a definire solo attravesro formule il mondo reale non funziona. «Si tratta di strumenti utili - ribatte Castellani -. Ma comunque sempre e solo di strumenti. Non bisogna innamorarsi del proprio modello: lo scienziato vero, se si accorge che qualcosa non funziona, rivede le sue ipotesi. E non tenta di adeguare la realtà alle sue ipotesi». La discussione, insomma, resta aperta.