Aerospaziale e difesa
Protocolli QKD
Algoritmi più efficienti per la comunicazione su canali ottici in fibra o laser protetti a livello quantistico. Distribuzione di chiavi con garanzie fisiche di inviolabilità.
Che cos'è il QKD?
La distribuzione di chiavi quantistiche (QKD) sfrutta le leggi della fisica quantistica per distribuire chiavi crittografiche che garantiscono l'inviolabilità delle comunicazioni. Qualsiasi tentativo di intercettare la chiave altera lo stato quantistico dei fotoni trasmessi, rendendo l'attacco immediatamente rilevabile.
Il problema
Nessun canale è davvero inviolabile
La crittografia classica si basa su ipotesi computazionali: se tali ipotesi cambiano, cambia anche la riservatezza. Anche il modello BB84, pur essendo all'avanguardia, presenta limiti pratici in termini di velocità di generazione delle chiavi, tolleranza al rumore e portata effettiva nelle implementazioni reali.
La soluzione
Sicurezza garantita dalla fisica, non dalla matematica
La distribuzione quantistica delle chiavi consente di rilevare qualsiasi tentativo di intercettazione, poiché la misurazione di uno stato quantistico lo perturba. Protocolli più avanzati rispetto al BB84, come decoy-state, CV-QKD o MDI-QKD, migliorano la robustezza, le prestazioni e la distanza raggiungibile nelle reti reali.
Cosa sviluppiamo
- Algoritmi per canali in fibra ottica
- Stiamo conducendo ricerche su algoritmi di stima del canale, sincronizzazione, riconciliazione delle informazioni e amplificazione della privacy per sistemi QKD su fibra ottica. Il nostro approccio privilegia lo sviluppo e la ricerca di protocolli che offrano prestazioni pratiche superiori a quelle del protocollo BB84 in termini di velocità di trasmissione della chiave, tolleranza alle perdite e funzionamento su collegamenti metropolitani e interurbani.
- Protocolli QKD per collegamenti laser
- Stiamo studiando protocolli QKD per canali ottici in spazio libero e collegamenti laser ad alta direttività. Questi schemi mirano a massimizzare la stabilità, l'efficienza fotonica e la portata, tenendo conto degli effetti atmosferici, dell'allineamento dinamico e delle fluttuazioni del canale.
- Integrazione con l'infrastruttura crittografica
- Mettiamo a punto meccanismi di integrazione tra sistemi QKD e piattaforme crittografiche convenzionali, tra cui la gestione delle chiavi, le interfacce con gli HSM, la crittografia del traffico e le architetture ibride con crittografia post-quantistica. Ciò consente di integrare la sicurezza quantistica nelle infrastrutture operative esistenti.
- Reti QKD multinodo e gestione quantistica
- Realizziamo architetture QKD multi-nodo dotate di funzioni di instradamento delle chiavi, coordinamento tra collegamenti, monitoraggio delle prestazioni e gestione centralizzata delle risorse quantistiche. L'obiettivo è quello di potenziare reti scalabili, interoperabili e verificabili sperimentalmente, andando oltre le configurazioni punto a punto.
Campi di applicazione
- Le soluzioni QKD sono particolarmente utili in settori in cui la riservatezza e la resilienza sono fondamentali, come la difesa, la pubblica amministrazione, la finanza, le telecomunicazioni, l'energia e la sanità. I protocolli avanzati, più robusti ed efficienti rispetto al BB84, ne consentono inoltre l'applicazione su reti in fibra ottica reali e su collegamenti ottici a maggiore portata.
- Difesa e comunicazioni militari riservate
- Reti governative e intelligence nazionale
- Infrastrutture critiche e reti SCADA
- Backhaul per telecomunicazioni ad alta sicurezza
- Backhaul per telecomunicazioni ad alta sicurezza
- Aerospaziale, satelliti e collegamenti terra-spazio
- Data center finanziari e banca centrale
Perché implementarla adesso?
01/
Sicurezza assoluta, non informatica
La sicurezza della QKD non dipende dalla complessità matematica di un problema, bensì dalle leggi della meccanica quantistica, che per loro stessa natura non possono essere alterate senza lasciare tracce. Ciò la rende una tecnologia strategica di fronte ai futuri progressi nel campo dell'informatica, compresa l'informatica quantistica.
02/
Rilevamento immediato di intercettazioni
In un sistema QKD, qualsiasi tentativo di misurazione o copia del canale introduce perturbazioni rilevabili e osservabili. Ciò consente di identificare gli attacchi in tempo reale, reinizializzare i protocolli di generazione delle chiavi e garantire che vengano utilizzate solo chiavi generate in condizioni di sicurezza verificabili.
03/
Compatibile con le reti ottiche esistenti
Le moderne implementazioni della QKD possono essere integrate nelle infrastrutture ottiche già esistenti, in particolare negli ambienti metropolitani e di rete principale. Ciò riduce gli ostacoli all'adozione e facilita una transizione graduale verso architetture crittografiche più resilienti.
04/
La corsa quantistica tra gli Stati è già iniziata
Governi, operatori e centri di ricerca stanno già investendo nelle comunicazioni quantistiche sicure come risorsa strategica. L'implementazione di queste tecnologie in questa fase consente di sviluppare competenze, infrastrutture e sovranità tecnologica prima della loro diffusione su larga scala.
