Kriptografia postkuantikoa eta kuantikoa, gauza bera ote?

Badira pare bat urte alboan dugun ordenagailu kuantikoaz hitz egin nizuela. Hura martxan dago eta duela gutxi berria izan da enpresei zabaldu dietela erabilera. Bestalde, maiatzeko artikuluan Libe Morik estandar kriptografikoez hitz egin zuen. Biak bogan dauden gaiak dira, izan ere, gure eguneroko bizitzan egiten ditugun komunikazio digitalen zati handi bat, hala nola banku transferentziak, mezularitza aplikazioak, etab. kriptografiaren gainean eraikita dago. Baina zer lotura dago bi horien artean?
Konputazio kuantikoak zenbait problema oso modu eraginkorrean ebazteko aukera eman dezake eta gaitasun horrek arriskuan jar ditzake gaur egun kriptografian erabiltzen diren gako publikoko algoritmo asko. Izan ere, sistema gehienak zenbaki lehenen faktorizazioa edo logaritmo diskretua bezalako problema matematikoetan oinarritzen dira. Ordenagailu klasikoentzat problema horiek ebazteak kostu konputazional izugarria duenez, sistemak seguruak kontsidera daitezke oraindik. Ordenagailu kuantiko batek, ordea, 1990ean argitaratu zen Shor algoritmoa erabiliz, problema horiek askoz modu eraginkorragoan ebatzi ahal izango lituzke.
Algoritmoa badago jada baina oraindik makina falta da. Bi oztopo kritiko daude: kubit kopurua eta koherentzia-galera kuantikoaren kontrola. Hala ere, arriskua egon badago. Izan ere, gaur egun zifratutako datuak bildu eta gordetzen ari dira zenbait erakunde, etorkizunean makina kuantikoek deszifratu ahal izango dituztelakoan.
Arazo honi aurre egiteko bide bat kriptografia kuantiko gisa ezagutzen dena izan liteke; komunikazio seguruak ezartzeko mekanika kuantikoaren legeak baliatzea hain zuzen ere. Adibiderik ezagunena gakoen banaketa kuantikoa (QKD) da: bi erabiltzailek gako sekretu bat parteka dezakete, eta hirugarren batek komunikazioa zelatatzen badu, saiakera hori fisikoki antzeman daiteke. Sistema horiek, ordea, azpiegitura espezifikoak behar dituzte, eta gaur-gaurkoz ezinezkoa litzateke orokortzea.
Beste bide bat kriptografia postkuantikoa da. Azken honek ez du ordenagailu kuantikorik erabiltzen, eta ez da fisika kuantikoaren propietateetan oinarritzen ere. Ordenagailu klasikoetan exekutatzen diren algoritmo berriak dira, baina etorkizuneko ordenagailu kuantikoek ere erraz ebatzi ezin dituzten problema matematikoetan oinarritzen direnak. Algoritmo berriek beste familia bateko problema matematikoak erabiltzen dituzte. Ezagunenak sare-egituretan oinarritutako problemak dira, baina badira kode zuzentzaileetan, hash funtzioetan edo ekuazio polinomikoetan oinarritutako proposamenak ere. Sistema hauek erabiltzen dituzten klabeak eta sinadurak ohiko kriptografiakoak baino luzeagoak dira eta honek biltegiratzea optimizatzea eta sare-protokoloak birdefinitzea eskatzen duen arren, lehendik ditugun sare, zerbitzu eta gailuetan txerta daitezke azpiegitura guztia berrasmatu beharrik gabe.
Horrek ez du esan nahi kriptografia kuantikoak eta postkuantikoak elkarren aurkakoak direnik. Aitzitik, etorkizuneko komunikazio-sistemetan bi ikuspegiak osagarriak izango direla aurreikusten da: kriptografia postkuantikoa izango da erabilera orokorreko oinarria, eta kriptografia kuantikoa segurtasun-maila handiena eskatzen duten aplikazio espezifikoetan erabiliko da. •


