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Universidade Federal de Goiás

Luz na criptografia

Criada em 09/10/15 09:29. Atualizada em 16/10/15 14:35.

Marca Jornal UFG 74

 

 

Luz na criptografia

Pesquisadores realizam experimento que utiliza a luz para demonstrar um protocolo de criptografia quântica que tem 18 vezes mais caracteres que os utilizados em bancos da Suíça, os mais seguros do mundo

Texto: Angélica Queiroz | Fotografia: Carlos Siqueira e Camila Caetano

 

Protocolo utiliza luz para codificar e decodificar mensagens 

Protocolo utiliza luz para codificar e decodificar mensagens 

 

Utilizada para transmitir informações sigilosas, a criptografia é um conjunto de técnicas que permitem codificar uma informação de forma que somente emissor e receptor consigam decodificá-la. No entanto, os esquemas tradicionais mais utilizados se baseiam, essencialmente, na incapacidade dos computadores de fatorar eficientemente grandes números. Sendo assim, a criptografia clássica está sujeita à quebra porque computadores quânticos, que já estão sendo testados no Canadá, poderiam, em teoria, fazer essa fatoração de forma eficiente.

 

Pensando em acabar com tal possibilidade, pesquisadores de todo o mundo estudam uma nova técnica de criptografia: a chamada criptografia quântica. Entre eles estão dois professores do Instituto de Física da UFG (IF) que, em parceria com dois pesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), desenvolveram um protocolo que utiliza a luz para codificar e decodificar mensagens. O sistema, baseado em princípios da Física Quântica, possui um alfabeto com 37 caracteres, 18 vezes mais símbolos que o Protocolo BB84, que é utilizado em bancos suíços, considerados os mais seguros do planeta.

 

“Desde 1994 é sabido que a criptografia tradicional é sujeita a falhas. Para que um sistema criptográfico seja seguro, ele não pode ser quebrado, nem em teoria. A criptografia quântica é baseada em leis da Física. Para que um intruso consiga quebrar os códigos que enviamos pela luz, teria que quebrar essas leis, o que é impossível”, explica o professor do IF, Ardiley Avelar, que integra o grupo responsável pelo projeto junto com outro professor do IF, Rafael Gomes, o professor da UFRJ, Stephen P. Walborn, e o aluno de pós-doutorado da UFRJ, Daniel Tasca.

 

 No experimento, cada fóton corresponde a um caractere da chave criptográfica

 No experimento, cada fóton corresponde a um caractere da chave criptográfica

 

Como funciona?

De acordo com a mecânica quântica, a luz, quando absorvida ou produzida, comporta-se como se fosse constituída de pacotes de energia, os fótons. No sistema criado pelos pesquisadores, a fonte de luz emite apenas um fóton por vez, em uma determinada direção, que corresponde a um caractere da chave criptográfica, a senha a ser transmitida. Esse fóton, antes de ser enviado para o receptor, atravessa uma configuração de lentes escolhidas aletoriamente de um conjunto predeterminado, cuja função é tornar difusa a direção do fóton. Em seguida o fóton é enviado para o receptor que também escolhe aleatoriamente uma configuração de lentes para o fóton atravessar e mede sua direção.

 

Após repetir o procedimento várias vezes, emissor e receptor compartilham os tipos de configuração de lentes que foram utilizadas para cada fóton. Quando elas coincidem, eles têm certeza que a direção dos fótons enviados corresponde aos dos detectados e, portanto, aos caracteres da chave criptográfica. Nos casos em que as configurações do emissor e do receptor não coincidem, os fótons são descartados.

 

Segundo explica Ardiley Avelar, a mecânica quântica garante que é impossível um espião roubar um fóton, cloná-lo e retransmiti-lo para o receptor sem ser detectado. É justamente essa característica que impede que o sigilo seja violado. “Um espião, ao tentar clonar um fóton, introduz erros que serão detectados na etapa de checagem dos caracteres. É justamente isso que torna o protocolo seguro.”

 

Ano Internacional da Luz

Resolução da Assembleia Geral da ONU, aprovada em 20 de dezembro de 2013, proclamou 2015 como o Ano Internacional da Luz e Tecnologia à Base de Luz. Por esse motivo a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia (SNCT) adotou o tema “Luz, ciência e vida”, que também é o tema do 12º Congresso de Pesquisa, Ensino e Extensão da UFG (Conpeex) que, neste ano, abrirá a SNCT.

 

Para o professor Ardiley Avelar, colocar a luz em foco é importante para incentivar as pessoas a refletir sobre a importância dela e também sobre a relevância de suas aplicações tecnológicas, assim como sobre o valor da ciência. “Precisamos pensar sobre as pesquisas utilizando a luz, que impactaram, impactam e impactarão, o desenvolvimento da humanidade. E necessitamos de muito mais gente pesquisando,” afirma o professor do IF.

 

Para ler o arquivo completo em PDF clique aqui

Para conferir a entrevista completa no Programa Conexões clique aqui

 

Fonte: Ascom/UFG

Categorias: Física quântica Física criptografia Ano Internacional da Luz pesquisa