Anton Kozubov hà participatu à u terzu episodiu, gruppu teoricu . Avemu discututu u so travagliu è e specificità di l'industria.
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In a photo:
Uni pochi parolle nantu à e specificità di l'industria
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: Quantu sò cunnoscu, trattate temi altamente specializati.
Anton: Iè, ci hè una tale opinione, ma avemu da pruvà à passà à e cose più fundamentali. Ancu s'è più è più persone sò interessate in u campu di a criptografia quantistica, ùn hè micca u campu più caldu di a scienza. Ci hè una bona fundazione quì, ma a tecnulugia hà digià ghjuntu à u stadiu ingegneria di u sviluppu.
Tuttu hà cuminciatu à sviluppà in l'anni 80 di u seculu passatu, è per i normi scientifichi, hè passatu assai tempu. I scientisti sò passati da a teoria è l'esperimenti à i mock-ups attuali è i dispositi cumpletamente funziunanti. Tali sistemi esistenu longu in Svizzera, induve ID Quantique opera. Anu lanciatu in 2005 o 2006, è sta decennia hà cuminciatu à furnisce sistemi di criptografia quantistica à i banche svizzere è austriache. Questa ùn hè più a tecnulugia di u futuru.
Ci sò sempre parechje dumande in quantu à pruvà u sicretu di tali sistemi. Questu hè ciò chì facemu più in questa zona. Ma i principii basi sò digià deduti.
Dimitri: Pudete dì ciò chì hà incitatu i specialisti à studià sta zona in dettagliu? Cumu descrivanu i prublemi iniziali è e sfide chì anu affruntatu?
Anton: Hè una storia divertente. Cum'è sempre succede in a scienza, avemu cuminciatu à studià u tema solu perchè hè diventatu interessante. Ùn ci era micca un scopu particulare. À quellu tempu si crede chì questu era un metudu assolutamente sicuru di trasmissione di dati, è à quellu tempu era veramente avanzatu. U tema di a sicurità di l'infurmazioni hè diventatu di più in più pertinenti, ma in più di questu, avemu ancu ghjuntu à a cunclusione chì hè pussibule di creà un novu tipu di computer utilizendu diversi effetti quantum. Hanu capacità assai interessanti, cumprese a capacità di rompe a criptografia esistente.
Dimitri: I prublemi di prutezzione sò ghjunti prima, per esempiu, durante a Guerra Fridda. Ma era l'iniziu di sta industria vicinu à l'emergenza di reti relativamente massa?
Anton: Avete ragione. Pudete ancu vede da questu puntu di vista. Ma u curiosu hè chì u campu di a criptografia quantistica hè stata scuperta da duie persone chì eranu più ligati à u campu di l'IT. Hanu prisentatu u so primu travagliu, chì descrive i principii basi, in una cunferenza IT. Allora sì, vene da quì.
Dimitri: Cumu hè ghjuntu in stu campu? Chì era a vostra motivazione ?
Anton: Francamente parlante, era simile - era interessante. Ma inizialmente ùn aghju micca andatu in a criptografia quantistica. Cuminciò cù . Ci hè statu chì i prublemi nantu à questu tema ùn sò micca cusì pertinenti per i bisogni di u laboratoriu, cusì aghju cambiatu à a criptografia quantistica. Ma fà una sola cosa ùn hè micca particularmente interessante, è ci sò ancu assai spazii interrelati, cusì ùn pudemu micca parlà di a natura altamente specializata di e nostre attività.
Opportunità per i scientisti di campi cunnessi
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Dimitri: By pudemu dì chì un circulu abbastanza limitatu di persone sò implicati in stu tema. Pudete stima u numeru di specialisti in u vostru campu? O hè sempre un club assai chjusu ?
Anton: Hè chjusu, ma solu in a parte relativamente elite di questu. Ci hè parechje persone in u mondu chì participanu à a teoria di l'informazione quantistica in e so diverse manifestazioni. Ùn aghju micca idea di quantu à stima u so numeru, ma hè definitivamente più di trenta persone chì eranu in a cunferenza.
Pensu chì questu ùn hè mancu un millesimu di tuttu. Parechje persone vanu perchè questu hè unu di i spazii più avanzati di a scienza. Tutti i principali istituti anu Teoria di l'infurmazione quantistica o ottica quantistica è cose cunnesse. Un'altra quistione hè quantu persone sò immerse in un nichu cusì specializatu cum'è pruvendu a forza di i sistemi di criptografia quantistica.
Sta cumunità hè più chjuca, ma ancu estensiva. Quelli chì anu assistitu à a cunferenza ùn eranu micca tutti i principali esperti in questu campu. Ci sò circa un centu di elli in tuttu u mondu. Evidenza di a forza di i sistemi di criptografia quantistica emergenu pocu tempu, in u principiu di l'anni 2000. E persone chì travaglianu in questu campu anu fattu prima altre cose. Per esempiu, l'ottica quantistica, a ricerca fundamentale. Sò sempre pertinenti. Sò ghjunti in a nostra zona da a fisica.
Ci sò ancu quelli chì venenu da a teoria classica di l'infurmazione o di a matematica. In a valutazione di evidenza di resistenza, diversi tipi d'entropia ghjucanu un rolu decisivu. Induve altri sò usati - in termodinamica. E persone chì capiscenu cumu l'entropie quantum funzionanu in a teoria di l'infurmazioni ponu applicà a so cunniscenza à a termodinamica quantistica. Unu di i scientisti principali in stu campu, Renato Renner da Zurich, studia a teoria di l'infurmazione quantistica quì, è in Santa Barbara dà un cursu di cunferenze nantu à a termodinamica quantistica.
Chì sfide face a cumunità ?
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Dimitri: Chì dumande avete travagliatu oghje ? Chì sò e sfide in prima linea ? Chì avà rapprisenta a barra chì deve esse spustata più?
Anton: Pudemu parlà di questu da dui lati diffirenti. In my opinion, a parte applicata hè menu interessante. A distribuzione di chjave quantistica hà digià righjuntu una scala industriale, ma tutti volenu capisce cumu si ponu assicurà chì si tratta di una distribuzione quantistica è micca altru. Per fà questu, hè necessariu di certificà l'equipaggiu, cusì u sviluppu di normi specializati hè unu di i prublemi principali in u mondu, in più di a parte di l'ingegneria. A maiò parte di i scientisti principali in questu campu dirigenu i so sforzi versu questu.
U sicondu aspettu di a nostra attività hè a prova di a resistenza di i sistemi. A criptografia classica hè basatu annantu à l'assunzione chì un attaccu simplice ùn hà micca abbastanza putenza di computazione per decifrare e dati mentre hè sempre validu. Ma pò esse bè chì tali supposizioni ùn sò micca sempre currette, cusì avemu bisognu di passà à un paradigmu di prutezzione di dati diffirenti - per assicurà chì a capacità di decrypt ùn cambia micca cù u tempu.
Facemu a distribuzione di chjave quantistica. Questu significa chì avemu distribuitu a chjave chì deve esse usata per criptà l'infurmazioni. Una tale chjave pò esse arrubbata, ma avemu da pruvà à intruduce un paradigma in quale questu ùn serà micca pussibule. Se durante a so distribuzione qualchissia invade u nostru canale, l'avemu sempre nutatu. Questa hè a basa di u paradigma classicu di a criptografia quantistica. Questu hè ottenutu usendu fotoni unichi.
Hanu trè pruprietà. Quessi sò porzioni minimi di energia ùn ponu esse divisu è poi, per esempiu, rinfurzatu. Ùn ponu esse copiati. Un statu quantum scunnisciutu ùn pò esse copiatu, perchè per questu deve esse misuratu, è questu ùn pò micca esse fattu senza distrughjendu u statu quantum. Quandu l'avemu misuratu, si sfonda.
A causa di sti pruprietà, pudete guardà e capacità di un attaccu - l'avemu chjamatu Eve (da l'eavesdropper) - da un altru puntu di vista. Dicemu chì demu à Eva tuttu ciò chì hè pussibule in i limiti di e lege di a fisica. Memoria quantistica, detectors ideali - ùn avemu micca ancu vicinu à questu, ma demu tali opportunità. È ancu cun questu in mente, dicemu chì ùn hà micca ricevutu i dati chjave senza chì a sapemu. Hè ciò chì u paradigma di criptografia quantistica hè statu inizialmente custruitu.
Ma questu hè tuttu bonu finu à chì parlemu di fotoni unichi. In ogni casu, i fonti di fotoni unichi sò abbastanza capricciosi, bassu-vitezza è caru, cusì nimu li usa in questu prucessu. Tutti usanu a radiazione laser attenuata.
Dimitri: E cumu si paragunate cù e pruprietà chì avete parlatu?
Anton: Cambia u paradigma è l'approcciu per pruvà a resistenza. Questu hè sempre un compitu fattibile, ma assai più difficiule. In una situazione induve usemu qualcosa chì ùn hè micca esattamente ciò chì avemu bisognu in circustanze ideali, vale à dì stati debilitati coerenti, avemu bisognu di piglià questu in contu in e nostre prove di persistenza. Facemu questu, è u mondu sanu si move in questa direzzione.
Dimitri: Stu approcciu piglia in contu l'equipaggiu à l'estremità di u canali di cumunicazione?
Anton: Inizialmente, a distribuzione di chjave quantistica usava apprussimazioni cum'è l'idea chì Eve ùn pò micca entra in i scatuli di Alice è Bob, ma hà solu accessu à u canali di cumunicazione. Questa ùn hè micca una approssimazione assai viable. Oghje ci hè quantum pirate. Ci dice chì in una fibra ottica o un canale quantisticu hè abbastanza pussibule di cambià i "parametri" cù l'esposizione.
Sta direzzione hè presa in contu in materia di certificazione. Avemu un grande laboratoriu in Mosca induve Vadim Makarov, probabilmente u più famosu "pirate quantum" in u mondu, travaglia. In altri paesi sò assai attivamente facenu questu. Questu hè ciò chì aghju avutu. Cumu Eve pò entre in i nostri scatuli hè più un prublema di ingegneria. Mi cunsiderava un scientist, cusì hè interessante per mè di fighjà Eva da una perspettiva diversa. Per esempiu, studià cumu si pò entra in u canali di cumunicazione è arrubà tuttu senza chì avemu nutatu. Preferite micca di travaglià micca per i boni, Alice è Bob, ma per investigà i pussibuli attacchi à i sistemi di distribuzione di chjave quantistica.
Una Breve Introduzione à u Quantum Hacking
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Dimitri: Pudete descriverà e caratteristiche di tali attacchi?
Anton: E caratteristiche generalmente accettate sò spartuti in trè classi. L'attacchi di l'omu in u mediu sò simili à l'attacchi classici di l'omu in u mediu (MITM). U sicondu tipu hè più astrattu, quandu Eve in qualchì modu interagisce cù ogni pacchettu in u nostru canale quantisticu è guarda u risultatu di tali interazzione in a so memoria quantistica. Dopu questu, aspetta chì e prucedure chì Alice è Bob facenu per accunsentà, riceve ancu più infurmazioni, piglia misure, è cusì. Quessi sò attacchi cullettivi, ma ci hè un terzu tipu - ancu più astrattu. Una valutazione di parametri reali hè aghjuntu quì.
Per u sicondu tipu d'attaccu, assumemu chì Alice è Bob sparte un numeru infinitu di bit trà elli. In rialità, questu hè impussibile, è appena andemu à volumi finiti, i fluttuazioni statistiche cumincianu à apparisce. Puderanu ghjucà à e mani di Eve. L'attacchi coerenti piglianu ancu in contu a finitezza di e risorse. Questa hè una cosa cumplessa, è micca tutti i protokolli di distribuzione di chjave quantistica anu una prova di sicurità cusì cumpleta.
Hè impurtante di capisce chì avemu trasmettenu bits chjave è formate chjave. Cumu l'utilizate in più hè à voi. Hè quì chì i prublemi di criptografia entranu in ghjocu. Se pigliate algoritmi muderni cum'è a criptografia asimmetrica, solu usendu queste chjavi, ùn hè micca utile. L'unicu modu per assicurà a resistenza hè un pad di criptografia. Allora ùn ci sò micca dumande, ma per questu avete bisognu di generà chjave ogni volta è cambiassi per ogni missaghju. Questu hè un prucessu cumplessu.
L'essenza di a distribuzione di chjave quantum hè chì per tutti l'attacchi di Eve, pudemu attribuisce un tali voluminu di bits distribuiti chì solu Alice è solu Bob sanu. Eve ùn saprà micca di ellu. Questu hè u scopu principale di u nostru travagliu. Ma sò interessatu à vene cun tali attacchi in modu chì Alice è Bob sò cunfidenti in a so salvezza, è Eve arrangiassi tuttu in modu di scaccià a prutezzione.
Ùn pudete micca solu piglià è micca disturbà i vostri culleghi
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Dimitri: Ci hè chì un tali travagliu in prima linea pò facilmente annullà i risultati di i culleghi in a cumunità internaziunale?
Anton: Ta, u seminariu canadese chì avete parlatu hè esattamente ciò chì si tratta. Ci aghju dettu chì questu hè esattamente ciò chì avemu fattu, chì hà causatu una furia di negatività. Hè spiegabile. A ghjente hà fattu a scienza per vinticinque anni, è dopu qualcunu vene è dice chì i so risultati ùn eranu micca sanu curretti. Mostra ancu cumu si sarà fattu bè. Era assai arrogante di mè. Ma crede ch'è no pudemu fà un attaccu chì parechji ùn anu mancu cunsiderà o piglianu in contu.
Dimitri: Puderia parlà è discrìvilu almenu in termini generale ?
Anton: Iè, sicuru. A cosa divertente hè chì questu hè un attaccu di hijack-and-forward - u più simplice chì pudete pensà. Solu hè un pocu mudificatu è cumplicatu, cumu diceraghju. Oghje, quandu fighjendu a prova di persistenza, a ghjente dice chì tutti i canali quantum simpricimenti descrizanu a redistribuzione di l'infurmazioni trà Alice, Bob è Eve.
Ciò chì hè impurtante hè chì in questu casu tutte e misurazioni di i stati quantum sò dopu à sta distribuzione. Prupunemu di discrive un canali quantum in tale manera chì cuntene una dimensione relative à quale i stati cambianu è sò imposti à Bob. Relativamente parlante, avemu qualcosa à mezu à u canali, prova di distingue trà i stati, ciò chì distingue, manda à Bob, ciò chì ùn distingue micca, blucca. Cusì, tuttu ciò chì vene à Bob hè cunnisciutu da Eve. Sembra una idea ovvia, ma per una certa ragione nimu in u mondu ne parla.
Dimitri: È avete dimustratu a pussibilità teorica di fà un tali attaccu.
Anton: Iè, aghju parlatu di questu in Toronto. Avemu avutu discussioni assai accese cù e persone chì anu travagliatu in questu campu per quandu sò vivu. Hè stata interessante, una sperienza assai utile.
Perchè hè impurtante micca di precipità in i metudi di prutezzione di publicazione
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Dimitri: Per utilizà una analogia basica cù un virus è un antivirus, u vostru campu è u cuncettu implica un prucessu in forma di T luntanu da a trajectoria di l'una dopu l'altra razza. Pudemu dì chì un tali approcciu creà novi fasci di prublemi è anu da esse risolti in altri piani, è micca solu in unu, cum'è avà?
Anton: Una quistione assai ghjusta. Devu esse chjaru quì. Di sicuru, sò più interessatu à vene cun modi per attaccà. Ma tutti travagliammu in u campu di a distribuzione di chjave quantistica, avemu pagatu per questu, è ùn vulemu micca veramente mette un parlatu in i nostri roti. Hè logicu. Quandu vi vene cun un novu attaccu à i sistemi di distribuzione di chjave quantistica, saria bellu di vene cun un tipu di contramisure. L'avemu fattu, avemu trovu una manera di trattà cun ella. Ùn hè micca u più banale, ma esiste. Hè pussibule copre tali prublemi, ma una altra quistione hè chì quandu a ghjente ùn parla micca di prublemi, hè ovvi chì ùn li piglianu micca in contu. Questu significa chì ùn anu micca contramisuri.
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Dimitri: Questu approcciu hè un tipu di codice micca dettu in a vostra cumunità?
Anton: Iè, ma ùn pensu micca bè di offre una suluzione. Hè impurtante di suscitarà u prublema. Allora qualchissia pò truvà suluzioni latu oltri ciò chì vo avete. Se postate tuttu in una volta, a ghjente pigliarà ciò chì hè prestu è ùn ci sarà micca sviluppu di pensamentu.
Dimitri: Hè sicuru di dì allora chì a vostra suluzione pò esse qualcosa di una versione beta, è in qualchì parte di a vostra manica pò esse qualcosa ancu più interessante chì avete salvatu per voi stessu?
Anton: Forsi.
Un pocu nantu à l'interazzione cù l'urganisazioni regulatori
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Dimitri: Questa zona attrae l'attenzione di ogni tipu d'autorità regulatori è agenzie di intelligenza. Tuttu chistu piglia tempu in quantu à a coordinazione di qualsiasi sviluppi?
Anton: Moltu bona dumanda! Pruvaraghju di risponde u più evasivamente pussibule. Questu occupa una parte significativa di u tempu chì puderia esse spesu in prughjetti veramente scientifichi. Ma capiscu perchè hè impurtante.
Dimitri: Cum'è cù a certificazione chì avemu parlatu prima. Semplicemente, ùn pò micca impiegà un assistente chì cumunicà per voi. I scientisti anu da spiegà e sfumature direttamente à tutte l'urganisazioni regulatori è aiutanu à capisce?
Anton: Iè, hè esattamente questu. Questu hè l'approcciu ghjustu. Nimu pò spiegà megliu chè voi stessu ciò chì avete fattu. Se ùn pudete micca fà questu, si ponenu dumande nantu à a realità di i vostri rializazioni. Ma s'ellu ci era l'uppurtunità di fà solu scienza, preferiscu fà solu scienza. Ma tuttu questu hè una parte impurtante di u nostru travagliu, chì facemu ancu.
Dimitri: Avete tempu per prughjetti persunali?
Anton: Problema cumplessu. Truvemu u tempu è facemu cose laterali. Quessi sò prublemi più fundamentali. Pigliate a teleportazione quantum, per esempiu - per esempiu, avemu preparatu una publicazione nantu à questu tema. Pigliemu altri prublemi, qualcosa di l'ottica quantistica, da a teoria di l'informazione quantistica. Quessi sò cose interessanti. Pruvemu di truvà u tempu, perchè a vita senza ellu hè cumplitamenti noiosa. Hè impussibile di trattà cù i documenti solu. Avemu ancu bisognu di fà scienza.
Nantu à a distinzione trà a scienza fundamentale è applicata
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Dimitri: Sè vo pruvate à stimà a tarifa di cambiamentu in u vostru campu, u voluminu di publicazioni scientifica. Cumu influenza u vostru travagliu è interessu in l'industrii cunnessi?
Anton: A nostra zona hè un tema caldu. Ci hè una quantità salvatica di articuli chì esce. Ancu u numeru di articuli veramente pertinenti hè enormu. Hè difficiule di seguità tutti, hè simplicemente impussibile.
Dimitri: Ci hè una forte dipendenza da stu prucessu di seguimentu? O i vostri prughjetti sò abbastanza isolati per chjappà a marca senza distrazioni?
Anton: L'isolamentu hè piuttostu un minus. Quandu si stufa in u vostru propiu sucu, smette di nutà i sbagli. Puderete pensate chì fate tuttu bè, ma ci hè un sbagliu fundamentale chì si insinua in un locu chì vi manca. Hè bè quandu ci sò persone in u mondu chì facenu cose simili. Se pudete ottene cose simili in una certa misura, allora andate in a direzione ghjusta. Se i risultati sò diffirenti, questu hè un mutivu per avè una conversazione è scopre quale hè ghjustu.
Dimitri: Ma u travagliu si faci in un circulu relativamente chjusu di persone? Ùn sò micca sti centinaie di persone ?
Anton: Fair, ma micca sempre. In u nostru gruppu, trè persone sò implicati in a prova di persistenza: mè, u mo cullegu è u nostru supervisore scientificu. Se pigliemu spazii più largu - ottica quantistica, teoria di l'infurmazione - ci sò cinque di noi. Se parlemu di sistemi di distribuzione chjave quantistica, ci sò persone in Mosca, Novosibirsk, Kazan. Ma in l'Europa è in i Stati Uniti sò questi grandi gruppi teorichi.
Dimitri: Chì caratterizeghja sta differenza di scala?
Anton: Quessi sò modi diffirenti di sviluppà a scienza. U nostru hè sfarente di quellu europeu. A scienza seguita quì a strada di a ricerca applicata, chì hè necessaria è pertinente avà. Ùn aghju micca cundannatu stu approcciu, ma u cunsiderà micca assai scientificu. Sò più impressiunatu da quella occidentale - una distinzione chjara trà a scienza fundamentale è applicata. Quandu ùn ci hè micca bisognu di dumandà risultati pratichi da a scienza fundamentale avà. Hè per quessa hè fundamentale, per ùn trattà cù e cose applicate.
In particulare, vultà in Zurich. Questu hè un grande istitutu chì si tratta solu di a ricerca fundamentale. E persone studianu e cose chì ci spieganu i fundamenti di l'universu è aiutanu à capiscenu megliu. Ci venenu perchè hè ciò chì volenu fà. Per noi, l'interessu hè accumpagnatu da a necessità, a necessità di fà qualcosa altru in u mumentu. Dunque, ci hè una tale diffarenza in a percepzione è u sviluppu. Quessi sò dui chjassi completamente diffirenti.
Dimitri: Questa bisognu dipende da l'orizzonte di pianificazione di l'urganizazione di cuntrollu, a cumunità scientifica, o qualcosa altru?
Anton: Questu hè regulatu da quale assigna i soldi. Quellu chì paga chjama a melodia. Avemu vistu assai interessu à avè qualchì equipamentu quì è avà. In Europa ci sò fondi destinati à a ricerca fundamentale. Hè dipende di quelli chì dà i soldi.
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