Una crittografia da riscrivere

Tante sono le sfide aperte nell’alta tecnologia digitale: dai microchip, all’intelligenza artificiale, al cloud fino alle reti. In genere tutte coinvolgono filiere industriali globali. Da qualche anno all’orizzonte se ne profila un’altra che coinvolge le filiere nazionali e che richiede la massima attenzione: la gestione dei rischi nel mondo della crittografia legati all’avvento dei computer quantistici. Senza entrare in tecnicismi, il computer quantistico si basa sui qubits. Un qubit è in grado di rappresentare contemporaneamente due informazioni mentre un bit nei computer classici vale 1 o 0. Ogni qubit aggiunto al computer quantistico raddoppia potenzialmente il numero di informazioni disponibili contemporaneamente su cui eseguire una istruzione, questo non avviene con i computer tradizionali. Da qui la potenza dei computer quantistici è teoricamente esponenzialmente maggiore di quella dei computer classici in funzione del numero di qubits. Ibm alla fine del 2022 ha realizzato Osprey con 433 qubits. Quando avremo computer quantistici con alcune migliaia qubits, sarà possibile risolvere in poco tempo problemi che con gli attuali supercomputer richiederebbero secoli. Un esempio è la scomposizione in fattori di un numero primo, la cui difficoltà computazionale è alla base, tra le altre, della codifica crittografica asimmetrica Rsa usata nei protocolli di internet per proteggere la confidenzialità dei nostri dati inclusi, ad esempio, quelli delle transazioni online. I ricercatori di Fujitsu sostengono che serviranno computer con almeno 10.000 qubits per rompere Rsa. Indubbiamente il primo paese che realizzerà tali computer avrà un vantaggio strategico militare, di intelligence e commerciale dirompente, poiché per questo paese molti dati cifrati con codifiche attuali saranno di fatto in chiaro. I capitali investiti pubblici e privati sullo sviluppo di questi computer sono talmente imponenti negli Stati Uniti, in Cina, in Giappone e, in misura minore, in Europa, che gli esperti aspettano una svolta tecnologica nel medio periodo.

Per evitare qualunque tipo di sorpresa, il Presidente Biden ha recentemente emanato un Ordine Esecutivo che imporrà entro il 2035 il passaggio di tutto il patrimonio informativo del governo federale a degli algoritmi di cifratura cosidetti “quantum-safe” resistenti cioè ad attacchi portati dai computer quantistici. Il 2035 può sembrare lontano, tuttavia il processo da mettere in moto è lungo, intricato e coinvolge moltissimi attori. Agenzie federali e governi locali dovranno identificare tutti i software e i sistemi computerizzati da sostituire. Data la portata di questo processo, è necessario stabilire chiare priorità, dando la precedenza ai sistemi e ai dati strategici nell’adozione dei nuovi sistemi di crittografia. Questo processo coinvolgerà anche le filiere industriali, che realizzano dispositivi di cifratura e decifratura. Filiere storicamente domestiche poiché i sistemi prodotti devono proteggere le comunicazioni e i dati strategici e critici nazionali, inclusi quelli militari. Infine la comunità scientifica deve trovare algoritmi di crittografia “quantum-safe” efficienti. Per questo nel 2016 il National Institute for Standard and Technology americano, lanciò una competizione scientifica internazionale per valutare tali algoritmi per un loro uso industriale. Furono ricevuti 82 algoritmi. Per anni sono stati scrutinati in ogni dettaglio per verificarne la correttezza, la sicurezza e l’efficienza. Ne sono sopravvissuti quattro dei quali si sta valutando il costo di industrializzazione. Quando i migliori algoritmi “quantum-safe” diventeranno standard, le filiere industriali nazionali procederanno alla loro realizzazione, e successivamente si sostituiranno i sistemi crittografici. Questo grande cambiamento avrà un impatto sulle comunicazioni e sui dati commerciali, creando anche un immenso mercato civile.

Ogni paese dovrà intraprendere al più presto un esercizio a livello nazionale per aggiornare i propri sistemi crittografici, pena la mancata condivisione da parte di paesi alleati delle informazioni più sensibili. L’industria del paese sviluppato che si muoverà più velocemente prenderà una fetta di mercato importante dei sistemi di crittografia “quantum-safe” civili. Quindi questa è anche una sfida commerciale dove è dirimente avere soluzioni tecnologiche domestiche in grado di competere sul mercato; anche per tutelare le comunicazioni sensibili nazionali di natura commerciale, come quelle bancarie. Tutto ciò richiede un approccio sistemico a lungo termine.

Una nazione che arriverà impreparata all’appuntamento, si dovrà approvvigionare all’estero di sistemi “quantum-safe”. Una pessima notizia, anche se limitata al solo mercato commerciale, vista la sensibilità dei dati gestiti da tali sistemi. Considerando la qualità dell’industria italiana di settore è doveroso accettare la sfida per tempo con entusiasmo e fiducia per essere nel gruppo di testa e guidare questo cambiamento.