China utiliza criptografia quântica no combate aos hackers e para domínio da comunicação

Máquina Enigma

Os nazistas sabiam que a comunicação secreta era a chave para a dominação mundial.

A máquina Enigma eletromecânica,  foi o dispositivo de criptografia que permitia que as divisões de tanques alemãs, embaixadas e até mesmo submarinos enviassem mensagens de rádio gravadas para o Reich durante a Segunda Guerra Mundial.

Eles acreditavam que seu sistema era inquebrável. E foi – até que um jovem matemático britânico chamado Alan Turing percebeu que o sinal poderia ser descifrado se ele pudesse criar uma máquina para tentar sistematicamente milhares de combinações de teclas que acabariam por atingir uma mensagem inteligível.

O resultado foi o primeiro computador do mundo. A capacidade da Grã-Bretanha de ler os códigos secretos da Alemanha foi um fator crucial na vitória dos Aliados.

Agora, graças a uma tecnologia chamada criptografia quântica, o sonho de uma comunicação perfeitamente segura é real.

Isso poderia ajudar a libertar o mundo de fraudes on-line e roubo de identidade, ataques de hackear e espionagem eletrônica.  A criptografia quântica também poderia permitir que terroristas e criminosos se comunicassem com absoluto sigilo – e os governos para esconder seus segredos sem que ninguém descobrisse. Em um mundo de criptografia inquebrável, toda comunicação eletrônica humana poderia se tornar inteiramente privada – com conseqüências incompreensíveis, tanto boas quanto ruins, para a segurança cibernética.

A chamada de Pequim-Viena

Em 29 de setembro, esse mundo aproximou-se significativamente da realidade.

Uma equipe de criptógrafos e físicos da Academia Chinesa de Ciências realizou uma ligação de vídeo de meia hora com seus homólogos em Viena usando criptografia quântica, uma tecnologia que torna impossível pisar ou ouvir comunicações.

E, no momento, dizem os especialistas, enquanto as principais inovações técnicas em tecnologia quântica ainda estão sendo produzidas em instituições ocidentais como a IBM em Armonk, Nova York, a Universidade da Califórnia (apoiada pelo Google) e a Universidade de Tecnologia de Delft nos Países Baixos (apoiada pela União Européia), são os chineses que estão muito adiante em termos de implementação.

A chamada de Pequim-Viena foi feita através de uma conexão convencional com a Internet do tipo Skype, mas o que foi revolucionário foi uma chave de criptografia segura gerada em um dispositivo quântico montado em um satélite chinês. E, crucialmente, a física quântica que criou a chave significa que qualquer tentativa de quebrar o código pode ser imediatamente detectada.

A criptografia quântica é tão próximo das configurações inquebráveis ​​como pode ser possível”, diz Artur Ekert, professor da Universidade de Oxford e inventor do modelo em que os chineses basearam seusistema.

Albert Einstein,

O método de criptografia de Ekert é baseado em um efeito extraordinário conhecido como emaranhamento quântico.

O fenômeno é tão bizarro e inexplicável que até o homem que o descobriu, Albert Einstein, ficou desconcertado. Em 1935, ele descreveu o efeito como “ação assustadora à distância”.

Veja como funciona

Duas partículas de luz – conhecidas como fótons – em locais separados podem ser feitas para copiar com precisão o comportamento de cada um, mesmo quando separadas por grandes distâncias. Exatamente como isso acontece ainda não é compreendido, mas o fenômeno foi demonstrado em condições de laboratório em 1984.

O que é notável sobre a experiência de Pequim em Viena em Viena é que os cientistas conseguiram usar emaranhamento quântico para criar uma chave secreta composta por uma série de bits de dados aparecem simultaneamente em diferentes cantos da Terra.

Jian-Wei Pan | Cientista-chefe do projeto Quantum Experiments at Space Scale da Academia Chinesa de Ciências

Além disso, a equipe chinesa, liderada pelo físico, construiu todo um sistema de comunicações criptografadas em todo o mundo.

Os chineses ligaram estações de base, satélites e milhares de quilômetros de cabo de fibra óptica para transmitir as chaves quânticas em todo o país.

“Não exigiu a descoberta de um novo princípio físico”, diz Charles Clark, professor adjunto do Joint Quantum Institute da Universidade de Maryland, que foi pioneiro na comunicação quântica sobre a distância. O que impressiona é a escala e a distância sobre as quais os chineses fizeram funcionar o sistema.

“É uma demonstração espetacular”, diz Clark.

Até agora, toda a criptografia basicamente dependia da criação de enigmas matemáticos que estavam além das capacidades tecnológicas do inimigo para resolver.

O padrão de criptografia utilizada hoje

A chamada tecnologia de chave pública, que é a base de toda a autenticação da internet e aplicações de comunicação supostamente seguras, como o WhatsApp – é muito mais complexo do que o Enigma. Mas depende dos mesmos princípios. A chave que ambos os usuários precisam criptografar e descriptografar o sinal é gerada por um computador e distribuída para ambas as partes. Mas dado o poder de computação suficiente, alguém pode potencialmente abrir a chave. A criptografia quântica substitui essa raça de tecnologia por um paradigma completamente diferente, que não pode quebrar qualquer poder de computação.

Ao contrário dos sistemas matemáticos … o cripto quântico baseia-se nas leis da física, que não podem ser quebradas”, diz Ekert.

Os dispositivos de distribuição de chaves Quantum

Como os geradores dessas chaves inquebráveis ​​são chamados – têm o potencial de transformar o comércio eletrônico e a proteção de dados do mundo para melhor, eliminando a pirataria e o roubo de identidade. Mas não é coincidência que os maiores investidores em criptografia quântica tenham sido os exércitos e espiões do mundo – notadamente o Exército de Libertação do Povo chinês (PLA) e o Departamento de Defesa dos EUA.

A motivação para quantum, como em todas as coisas boas é de inteligência militar “, diz Clark.

Qualquer nação que domine a tecnologia primeiro terá uma “grande vantagem a curto prazo” no mundo estrategicamente crucial das comunicações.

Isso é exatamente o que Pan fez, persuadindo o governo chinês a investir várias centenas de milhões de dólares – o custo exato do projeto é desconhecido no Ocidente – ao colocar um aparelho quântico no espaço, além de instalar uma enorme infra-estrutura no chão.

O equipamento de Pan está montado em um satélite chamado Micius – nomeado após um filósofo chinês no século V aC – e está em órbita terrestre baixa a uma altitude de 300 milhas. Pan também construiu estações de base em Ngari, no noroeste do Tibete, a uma altitude de 15.000 pés para minimizar a perda de sinal da atmosfera terrestre, bem como na província mais ocidental da China e uma terceira em Xinglong, perto de Pequim.

Os códigos quânticos gerados simultaneamente nas estações de base e o satélite Micius estão ligados a usuários em Pequim e Xangai ao longo de um cabo de fibra óptica terrestre de 1.200 milhas de extensão.

De acordo com uma fonte de segurança sênior com conhecimento direto dos esforços de criptografia da China, pelo menos 600 ministros chineses e oficiais militares usam links criptografados com quantum para todas as comunicações confidenciais.

A China tem uma visão estratégica em décadas futuras”, diz a fonte de segurança, que pediu para não ser nomeado devido à sensibilidade do assunto. Criptografia quântica “é o futuro. O PLA tem os recursos e a visão para dominar essa tecnologia “.

A órbita baixa de Micius significa que os usuários que não estão ligados ao sistema de fibra óptica da China precisam esperar até que o satélite venha sobrecarregar para receber a chave quântica segura que lhes permita iniciar a comunicação com o outro suporte da chave na China.

Em cinco anos, a Pan disse à revista Science and Technology em agosto, a China lançará um novo satélite que orbita a uma altitude de 20 mil quilômetros e que cobre uma parte muito maior da superfície terrestre. Uma estação espacial tripulada chinesa, planejada para 2022, está programada para transportar uma carga útil de comunicações quantias experimental que as operadoras humanas podem manter e atualizar. O objetivo final é um conjunto de satélites geoestacionários que abrangem o mundo.

Até agora, apenas a China investiu os bilhões de dólares necessários para levar a criptografia quântica ao uso do mundo real.

As barreiras à entrada são bastante elevadas – basicamente, ele precisa de uma entidade estatal”, diz Clark.

Ringing Earth com satélites de comunicação habilitados para quantum “é um projeto de escala de projeto de lua-projeto de Manhattan”, diz um especialista em segurança da cibersegurança ocidental e um conselheiro do governo, referindo-se ao grande esforço tecnológico necessário para levar os homens à lua e desenvolver o átomo americano bombear.

“E hoje, nós [no Ocidente] simplesmente não temos políticos com a visão de comprometer recursos nessa escala para qualquer tipo de programa científico de longo prazo …”. É por isso que os chineses estão liderando o jogo. “(O funcionário não quis ser citado, pelo nome, criticando seus empregadores).

Os EUA, a China e a Rússia estão envolvidos em uma enorme e armada armada para o domínio do armamento cibernético, de vírus capazes de sequestrar sistemas telefônicos e elétricos para o jogo dos espiões antiquados de roubar os segredos do inimigo.

A nova era da criptografia quântica

No curto prazo, a nova era da criptografia quântica não conecta a principal vulnerabilidade do mundo – o que não é criptografia inadequada, mas uma falta de segurança básica da internet. Sistemas tão sensíveis como os do Comitê Nacional Democrata e até mesmo a Casa Branca foram protegidos por apenas as senhas mais fáceis e o fraco software antivírus – vulnerabilidades exploradas pelos cibercriminosos apoiados pela Rússia em 2015-16 em uma série de hacks relacionados a eleições.

E, como revelou a divulgação da mineradora de dados em larga escala da empreiteira Edward Snowden pelo governo dos EUA, o objetivo atual da maioria das coleta de inteligência ocidental não é dados – como no conteúdo real de e-mails e conversas telefônicas – tanto como metadados , ou informações sobre quem está falando com quem e quando. Mesmo em um mundo criptografado, esses metadados ainda estarão disponíveis. E, igualmente importante, “a criptografia de ponta a ponta ainda tem um fim”, diz Emily Taylor, associada do Instituto de Estudos Estratégicos de Londres e editora do Journal of Cyber ​​Policy. “É aí que a vulnerabilidade é”. Em outras palavras, independentemente de quão perfeito é o sistema de criptografia quântica, dois humanos ainda precisam enviar e receber suas mensagens em dispositivos eletrônicos em cada extremidade que podem ser ouvidos.

A criptografia quântica é uma tecnologia profundamente disruptiva

Ainda assim, a criptografia quântica é uma tecnologia profundamente disruptiva. Se os blocos de construção básicos da comunicação global forem tornados seguros, “então um grande risco sistêmico para nossa infra-estrutura global de informação e comunicação, sobre o qual dependemos para quase tudo, estará fora da mesa”, diz Michele Mosca, do Instituto de Quantum Informática na Universidade de Waterloo, Ontário.

“Isso não significa que [seremos] perfeitamente seguros on-line, ou entraremos em uma era de segurança on-line inquebrável” – mas grandes áreas de potencial cybervulnerabilidade, como transações de cartão de crédito, bancos de dados e todas as formas de comunicação eletrônica, poderiam ser conectadas por criptografia quântica.

Isso também poderia ajudar terroristas e criminosos.

Todo mundo quer seus segredos seguros, mas no negócio de reunir informações, é muito inconveniente se outros estão usando encriptação inquebrável”, diz Taylor.

O que é claro é que a equipe chinesa provou não só que a distribuição da chave quântica funciona, mas que qualquer nação com relação a estabelecer comunicações totalmente seguras precisa comprometer grandes somas para o projeto. “Não há molho secreto”, diz o pioneiro quântico Norbert Lütkenhaus, professor da Universidade de Waterloo. “Os países ocidentais poderiam seguir facilmente”. Se eles tiverem a visão de fazê-lo.

Quem controla a informação controla o mundo”, diz Ekert. Por essa lógica, o futuro pertence a Pequim

Fonte: newsweek.com