In de nabije toekomst zou kwantumcryptografie kunnen zorgen voor een een veilige PIN-transactie

Al heel lang wordt er over ‘kwantum’ allerlei prachtige dingen gemeld: fenomenale ‘reken’capaciteit en een onbreekbare beveiliging. Die kwantumcomputer laat nog wel even op zich wachten, maar die ‘onbreekbare’ beveiliging schijnt niet al te lang meer op zich te laten wachten. “Met kwantumcryptografie bij de hand is dat een realistisch vooruitzicht“, zegt Stephanie Wehner van de nationale universiteit van Singapore. “Ik verwacht”, zegt de onderzoekster, “dat de kwantumtechnologie zich langzaam zal integreren in de bestaande technologie, zoals in telefoons, met de mogelijkheid onszelf veilig aan te melden en om dingen te versleutelen.”
Wehner en haar medewerkers hebben samen met onderzoekers van de universiteit van Waterloo (Can) een demo opgezet. Volgens Artur Ekert van de universiteit van Waterloo behoren de kwantuminstituten van beide universiteiten tot de grootste en beste van de wereld. De experimenten werden uitgevoerd in Canada.
Als kwantumbeveiligingstechniek gebruikten de onderzoekers verstrengelde fotonen. De ene partij krijgt informatie van de ander (die vaak Bob en Alice worden genoemd). volgens het zogeheten ROT-protocol (vergeetachtige overdracht). Wehner: “Vergeetachtige overdracht is een basiselement van waaruit je verder kunt bouwen. Zoiets als lego.” Nu haal je geld uit een flappentap door je gegevens aan de machine toe te vertrouwen, maar wat  als je de machine niet vertrouwt? Je zou in plaats daarvan je PIN kunnen intypen in je, vertrouwde, telefoon. Laat die zich dan via kwantumidentificatie aanmelden bij de flappentapper. Op die manier zou de flappentapper en de telefoon gegevens kunnen uitwisselen zonder dat de inloggegevens bij een van beide (apparaten) bekend is.
In het begin van het ROT-protocol maakt Alice een paar verstrengelde fotonen. Ze meet de een en zendt de ander naar Bob om te meten. Bob kiest een foton zonder dat Alice dat weet. Ze wachten dan een afgesproken tijd, zo gekozen dat het opslaan van informatie over de fotonen zal mislukken. Om de ‘vergeetachtige’ overdracht (=ROT) af te maken vertelt Alice Bob wat ze gemeten heeft en ze verwerken allebei hun gegevens op een afgesproken manier om er voor te zorgen dat het resultaat juist  en veilig is binnen de afgesproken foutenmarge. In de demo in Canada bereikten Alice en Bob een willekeurige ‘vergeetachtige’ overdracht van 1366 bits. Het hele gedoe duurde 3 minuten. De apparatuur was ook in staat een ‘normalere’ vorm van kwantumcryptografie uit te voeren, de zogeheten kwantumsleuteldistributie (in Engelse afko QKD). Daarbij worden willekeurig cijfers gegenereerd om de communicatie te versleutelen. QKD is al commercieel verkrijgbaar.

“We deden de experimenten met grote en omvangrijke otpica die meters ruimte innamen, maar je kunt je voorstellen dat dat allemaal op een chip gebeurt waarop ook klassieke verwerkingscircuits zijn aangebracht. De geïntegreerde kwantumoptica ontwikkelt zich met grote sprongen en de meeste apparatuur die nodig is voor ROT is al met succes gedemonstreerd in geïntegreerde systeempjes van een paar mm”, zegt onderzoeker en promovendus Chris Erven, tegenwoordig werkzaam bij de universiteit van Bristol.

Bron: Eurekalert