¿Qué hace que el satélite cuántico de China sea inquebrantable?

Pregunta : ¿Qué hace que el satélite cuántico de China sea inquebrantable?

Para este truco, te explicaré en los próximos 5 minutos, ¿qué es la criptografía, qué es la criptografía cuántica y por qué la criptografía cuántica es inquebrantable?

Bueno, para empezar, la idea básica de la criptografía es la siguiente:

Digamos que Alice quiere enviarle a Bob el siguiente mensaje: “Hola Bob, ¿qué tal?”.
Además quiere asegurarse de que nadie más que Bob pueda leer su mensaje. ¿Qué debería hacer ella?

Para empezar, ella podía ir y hablar directamente a sus oídos, en una habitación que evidentemente no tiene a nadie más. Pero si Bob está a un continente de distancia de Alice, se convierte en una tarea bastante difícil 😛

Entonces, Alice decide “cifrar” su mensaje y enviarlo a través de Internet (o por medio de palomas, lo que más le agrade). El cifrado significa que ella va a hacer una cierta transformación al mensaje original, “Hola Bob, ¿qué pasa?”, Preferiblemente de una manera que nadie más pueda leerlo.

¿Qué podría hacer ella?

Bueno, ella podría convertir todo ese texto en el código ASCII correspondiente, en cuyo caso el mensaje sería: “072 105 032 066 111 098 044 032 119 097 115 115 117 112 063”

Luego podría informarle a Bob que cualquier mensaje que reciba, solo necesita revertir el proceso, es decir, convertir el ASCII a texto y tendrá el mensaje original.

Suficientemente simple.

Desafortunadamente, resulta que es bastante fácil para una tercera persona (llamémosle Eve, abreviatura de espionaje) descifrar el texto original y leerlo, en cuyo caso el mensaje ya no se transmite de forma “segura”.

Afortunadamente, los criptógrafos a lo largo de los siglos han desarrollado varios métodos para transmitir datos de manera segura, desarrollando varios algoritmos y métodos criptográficos. Uno de los más populares se llama RSA. Es el algoritmo que se usa ampliamente para transmitir datos confidenciales, particularmente cuando se envían a través de una red insegura como Internet. Sí, lo leyó bien, este es el algoritmo que rige la seguridad de sus mensajes / correos electrónicos, etc.

Nota: cuando se piratean correos electrónicos / cuentas, no se rompe el criptograma, sino que se revela información confidencial a través de otros métodos como el phishing, etc. Para descifrar una clave RSA de 1024 bits, tomará prácticamente “tiempo infinito” . [1]

Entonces, ¿por qué funcionan estos métodos criptográficos y el código ASCII no lo hizo? Es porque están diseñados de tal manera que incluso con las computadoras / supercomputadoras más poderosas en la mano, le llevará un tiempo infinito “romper” el cifrado que Alice ha realizado en su mensaje.

Eso suena reconfortante. Pues no por mucho tiempo!

Como cambio, en 1994, Peter Shor, profesor de matemáticas aplicadas en el MIT, presentó lo que hoy se conoce como el algoritmo de factorización de Shor. Es un algoritmo “cuántico” (lo que significa que solo se puede ejecutar en una computadora Quantum), que puede descifrar esta clave RSA en tiempo polinómico (léase: hace que el “tiempo infinito” se vuelva muy muy finito). [2] Con esto, el omnipresente algoritmo RSA se volvió inseguro y comenzó una nueva carrera para encontrar nuevos métodos criptográficos “indescifrables”.

Y entonces la criptografía cuántica vino a nuestro rescate. La gente descubrió los esquemas de distribución de claves Quantum (léase: nuevos métodos) como el protocolo BB84 que son demostrablemente seguros.

Entonces, ¿qué es lo que hace que este protocolo sea “seguro”?

Bueno, como habrás escuchado a menudo, los estados cuánticos son muy “delicados”, en el sentido de que si “interactúas” con ellos, necesariamente los “perturbas”. ¿Cómo exactamente eso ayuda?

Bueno, si el espía intenta obtener la clave, al interactuar con el sistema cuántico, terminará perturbando la clave cuántica, y Bob puede detectar esta perturbación muy fácilmente.

¡Eso significa que la clave que genera solo se compartirá entre Alice y Bob y una vez que la clave es segura, su mensaje es, por definición, “inquebrantable”!

El efecto cuántico que se juega aquí se llama teorema de no clonación (que establece que no se puede clonar un estado cuántico “arbitrario”) y garantiza que la clave sea segura. Puede leer mi respuesta anterior para comprender cómo funciona: la respuesta de Namit Anand a ¿Por qué no podemos hacer ninguna copia con la computación cuántica?

Así que eso es todo amigos.

La mecánica cuántica salva el día.

El satélite Quantum de China es inquebrantable porque utiliza la criptografía Quantum, que a su vez utiliza la mecánica Quantum para garantizar que no se pueda piratear.

Si aún no ha leído el artículo, puede leerlo aquí: lo que significa el lanzamiento cuántico de satélites de China

¡Paz!

Notas al pie

[1] http: // Cómo estimar el tiempo …

[2] http: // longitud de la clave RSA vs. Shor’s …

A2A Es una maqueta preliminar de tecnología que aún está en desarrollo y que no se comprende completamente ni se replica en un laboratorio.

El entrelazamiento cuántico o “acción espeluznante a distancia” implica una teoría propuesta con las ecuaciones de Einstein (originalmente como un experimento mental) sobre cómo se pueden poner en movimiento dos fotones con una vibración similar y luego separarlos a cualquier distancia sin cambiar su armonía. Si observas uno, cambia instantáneamente la vibración del otro (como dije, es teórico). Según la teoría, esto permitiría una comunicación más rápida que la luz, lo cual es imposible; por lo tanto, nace una paradoja.

Además de esa “acción espeluznante”, el satélite intentará enviar largas cadenas de secuencias de códigos de encriptación para conectar dos ubicaciones en la Tierra utilizando un láser de precisión que no se verá si no está apuntando un sensor directamente hacia arriba rayo laser.

La radio se “transmite” mientras que los láseres son direccionales.

La más famosa de ellas es la paradoja EPR, anunciada en 1935 y llamada así por sus inventores Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen (véase también el puente Einstein-Rosen, también conocido coloquialmente como un agujero de gusano).

La paradoja de “Acción fantasmagórica a distancia” de Einstein es más antigua de lo que se pensaba

Acción a distancia: en Wiki (la gravedad provoca una acción a distancia, pero el enredo cuántico se ha descrito como “espeluznante” porque cambia si lo mides, o incluso si solo lo miras)

Dos partes que se comunican usando esta técnica podrían detectar instantáneamente si un tercero estaba escuchando a escondidas. Requiere una conexión segura para permanecer “injammable”.

El nuevo satélite de China crearía la red cuántica más grande del mundo: Verge, 15 de agosto de 2016

China lanza satélite cuántico ‘a prueba de piratería’ – CBC, 16 de agosto de 2016

Xinhua, el servicio oficial de noticias de Beijing, dijo que Micius, un satélite de 600 kg que lleva el apodo de un antiguo filósofo chino, “rugió en el cielo oscuro” sobre el desierto de Gobi a la 1.40 a.m. hora local del martes, transportado por un cohete Long March-2D.

“La misión de dos años del satélite será desarrollar comunicaciones cuánticas ‘a prueba de piratería’, permitiendo a los usuarios enviar mensajes de forma segura y a velocidades más rápidas que la luz”, informó Xinhua.

China lanza satélite cuántico para comunicaciones ‘a prueba de piratería’ – The Guardian, 16 de agosto de 2016

Hasta ahora, no es más que una elegante máquina Enigma. Es un hecho que alguien lo hackeará.

El satélite cuántico puede proporcionar comunicaciones “a prueba de piratería” a una velocidad más rápida que la luz entre el espacio y el suelo.

Satellite QUESS (Experimentos cuánticos a escala espacial) utilizará una forma avanzada de comunicación basada en la computación cuántica. Si un tercero intenta piratearlo, este método puede cambiar el mensaje o cancelarlo para que el tercero nunca lo vea.

  • QUESS explorará la teletransportación cuántica mediante el envío de claves desde el espacio al comando terrestre utilizando el principio de ” enredo cuántico “, un acto de fusionar dos o más partículas en “estados cuánticos” complementarios. El cifrado de comunicación cuántica es un método único de codificar el contenido de un mensaje, ya que las claves cuánticas son teóricamente imposibles de descifrar con el sistema que detecta cualquier intento de intrusión.
  • La comunicación cuántica se jacta de una seguridad ultra alta, ya que un fotón cuántico no puede separarse ni duplicarse.
  • Una clave cuántica está formada por una cadena de números aleatorios generados entre dos usuarios para codificar información.
  • Una vez interceptada o medida, el estado cuántico de la clave cambiará y la información que se interceptará se autodestruirá.
  • Por lo tanto, es imposible interceptar, interceptar o descifrar la información transmitida a través de ella.

Fuente: a prueba de piratería? China lanza el primer satélite de comunicaciones cuánticas del mundo

Hye Mukul !!! Como hoy en día, todas las organizaciones están utilizando técnicas de cifrado para tener una comunicación más segura sin filtrar información clave a los enemigos. Además de muchas empresas de tecnología, también han comenzado a proporcionar servicios tales como mensajes cifrados para proporcionar mucha privacidad a las personas comunes que usan teléfonos inteligentes y aplicaciones de redes sociales. Como en el caso normal, hay información cifrada que se cifra utilizando una clave, muchas veces estas claves están siendo pirateadas por varios medios, como el “ataque de fuerza bruta”. Pero, por otro lado, la técnica de cifrado, como el cifrado de comunicación cuántica, es un método muy peculiar en sí mismo que funciona en la mecánica cuántica _Si se comparte un mensaje entre dos partes y la clave para el cifrado se genera usando cifrado cuántico y en el mismo instante si un tercero lo intercepta, esa clave comenzará a cambiar de manera impredecible. Pero eso no significa que se pueda descifrar ese mensaje, sino que, en lugar de eso, se da cuenta de que ambas partes han comenzado a espiar.

Aquí están las respuestas a todas sus preguntas sobre criptografía.
Internet cuántico inquebrantable de China – Future Technology Ideas 2017

Ciertamente no es pirateable, pero dudo que sea de mucho uso práctico tampoco. Es demasiado costoso solo con el propósito de la distribución de claves. Creo que habrá formas mucho menos costosas de distribuir claves de forma segura de esta manera.