Ogni volta che facciamo un acquisto online, inviamo un messaggio o accediamo al conto in banca, la crittografia protegge i nostri dati rendendoli illeggibili a chi non è autorizzato. Ma i futuri computer quantistici potrebbero mettere in crisi i sistemi che usiamo oggi. Per questo scienziati e istituzioni stanno preparando la crittografia post-quantistica: nuovi “lucchetti” digitali pensati per resistere anche a queste macchine. Ecco che cos’è e perché ci riguarda tutti, spiegata in modo semplice.
Che cos’è la crittografia, in breve
La crittografia è l’arte di trasformare un’informazione in modo che solo chi possiede la “chiave” giusta possa leggerla. Quando vedi il lucchetto accanto all’indirizzo di un sito, significa che i dati che scambi con quel sito viaggiano cifrati. Anche se qualcuno li intercettasse, vedrebbe solo una sequenza incomprensibile.
Gran parte della sicurezza di internet si basa su un tipo particolare di crittografia, detta a chiave pubblica. Il suo funzionamento poggia su problemi matematici molto difficili da risolvere per i computer attuali: ad esempio scomporre un numero enorme nei suoi fattori primi. Farlo richiederebbe tempi lunghissimi, praticamente inaffrontabili.
Perché i computer quantistici sono una minaccia
I computer quantistici sono macchine che sfruttano le regole della fisica quantistica per elaborare l’informazione in modo diverso dai computer tradizionali. Su alcuni problemi specifici, potrebbero essere enormemente più veloci.
Il problema dell’algoritmo di Shor
Negli anni Novanta il matematico Peter Shor dimostrò che un computer quantistico abbastanza potente potrebbe scomporre rapidamente grandi numeri e risolvere altri problemi alla base della crittografia a chiave pubblica. In pratica, ciò che oggi richiederebbe migliaia di anni potrebbe diventare fattibile in tempi ragionevoli. Se una macchina simile esistesse, molti dei sistemi di sicurezza attuali diventerebbero vulnerabili.
Una minaccia ancora futura, ma da anticipare
È importante chiarirlo: oggi non esistono computer quantistici capaci di violare la crittografia reale. Si tratta di macchine ancora sperimentali e limitate. Tuttavia gli esperti preferiscono muoversi in anticipo, perché aggiornare i sistemi di sicurezza di tutto il mondo richiede molti anni.
Il pericolo del “raccogli ora, decifra dopo”
C’è un motivo ulteriore per prepararsi subito. Un malintenzionato potrebbe registrare oggi grandi quantità di dati cifrati e conservarli, in attesa di poterli decifrare in futuro con un computer quantistico. È la strategia detta “harvest now, decrypt later”, cioè “raccogli ora, decifra dopo”. Per informazioni che devono restare segrete a lungo — dati sanitari, segreti industriali, documenti di Stato — questo rischio è concreto già adesso.
Che cos’è la crittografia post-quantistica
La crittografia post-quantistica (in inglese post-quantum cryptography) è l’insieme dei nuovi metodi di cifratura progettati per resistere sia ai computer tradizionali sia a quelli quantistici. La cosa interessante è che questi metodi funzionano sui normali computer che usiamo tutti i giorni: non servono macchine speciali per adottarli.
L’idea è cambiare il “problema matematico” su cui si basa la sicurezza, scegliendone alcuni che si ritengono difficili anche per un computer quantistico. Tra gli approcci più studiati ci sono quelli basati sui reticoli matematici (lattice), sui codici correttori di errore e su altre strutture complesse.
Il ruolo degli standard internazionali
Per evitare il caos, serviva scegliere e standardizzare i migliori algoritmi. Se ne è occupato soprattutto il NIST, l’ente statunitense per gli standard tecnologici, che ha condotto per anni una selezione pubblica tra decine di proposte di ricercatori di tutto il mondo. Nel 2024 il NIST ha pubblicato i primi standard ufficiali di crittografia post-quantistica, aprendo la strada alla loro adozione su larga scala.
Questo lavoro somiglia, per certi versi, alle grandi sfide dell’informatica quantistica sull’hardware, come quelle che raccontiamo parlando del chip Majorana e del qubit topologico: due facce della stessa rivoluzione, una che costruisce le macchine, l’altra che ci prepara a difenderci.
Che cosa cambia per noi
Per la maggior parte delle persone il passaggio alla crittografia post-quantistica avverrà in modo quasi invisibile. Sistemi operativi, browser, app di messaggistica e servizi online aggiorneranno gradualmente i loro protocolli, proprio come è già successo in passato con altri miglioramenti della sicurezza. Non dovremo imparare nulla di nuovo: continueremo a vedere lo stesso lucchetto, ma dietro le quinte lavoreranno algoritmi più robusti.
Il messaggio di fondo è rassicurante: la comunità scientifica sta affrontando il problema con largo anticipo, prima ancora che la minaccia diventi reale. Per approfondire puoi consultare la voce Crittografia post-quantistica su Wikipedia.
Domande frequenti sulla crittografia post-quantistica
Che cos’è la crittografia post-quantistica?
È l’insieme dei nuovi metodi di cifratura progettati per resistere anche ai futuri computer quantistici, pur funzionando sui normali computer che usiamo oggi.
I computer quantistici possono già violare le password?
No. Oggi non esistono computer quantistici abbastanza potenti da violare la crittografia reale. È una minaccia potenziale futura, per la quale però conviene prepararsi in anticipo.
Perché prepararsi adesso se il rischio è futuro?
Perché aggiornare la sicurezza mondiale richiede molti anni e perché esiste il rischio “raccogli ora, decifra dopo”: dati cifrati oggi potrebbero essere conservati e decifrati in futuro.
Serve un computer speciale per usarla?
No. I nuovi algoritmi post-quantistici sono pensati per funzionare sui computer, sugli smartphone e sui server tradizionali, senza hardware particolare.
Chi decide quali algoritmi usare?
Enti come il NIST negli Stati Uniti hanno condotto selezioni pubbliche e pubblicato standard ufficiali, scegliendo tra le proposte dei ricercatori di tutto il mondo.
Dovrò fare qualcosa come utente?
Nella maggior parte dei casi no. Il passaggio avverrà tramite gli aggiornamenti di sistemi operativi, browser e app. Come sempre, però, tenere aggiornati i propri dispositivi resta la buona abitudine più importante.