Memória de uso único pode garantir segurança absoluta

Redação do Site Inovação Tecnológica - 31/01/2014

Uma memória de uso único pode garantir a segurança mesmo se alguém roubá-la antes que ela seja lida - para isso, é necessário juntar física clássica e física quântica.
[Imagem: Talbott/NIST]

Quando o máximo de segurança é essencial, a melhor alternativa parece ser uma memória que possa ser lida uma única vez.

Imagine, por exemplo, uma transferência bancária.

A memória superssegura conteria dois códigos de autorização, um para creditar a conta do destinatário, e outro para creditar a conta do remetente, caso a transferência seja cancelada.

Como a memória só pode ser lida uma vez, apenas um desses códigos poderia ser usado, garantindo que apenas uma das transações - nunca ambas - possa ser realizada.

"Quando um inimigo tem o controle físico de um dispositivo - como um celular roubado - as defesas de software não são suficientes, nós precisamos de um hardware resistente a violações para garantir a segurança," explica Yi-Kai Liu, do Instituto Nacional de Padronização e Tecnologia dos EUA.

Infelizmente, não parece existir uma solução definitiva para o desafio de construir aparelhos resistentes à violação - pelo menos não com base na física clássica.

Liu resolveu então buscar a solução na mecânica quântica.

Usando qubits, ele constatou que é possível fazer uma "codificação conjugada", gravando duas mensagens secretas - duas senhas ou dois códigos de acesso - no mesmo conjunto de bits quânticos, de forma que o utilizador possa recuperar apenas um deles.

Mas mesmo aí parece haver um problema: um intruso poderoso o bastante - uma agência governamental, por exemplo - poderia usar o fenômeno do entrelaçamento quântico, quando duas partículas afetam-se mutuamente qualquer que seja a distância que as separe, e recuperar as duas senhas simultaneamente.

Assim, teoricamente não é possível construir uma memória de leitura única inviolável baseando-se somente na física clássica ou somente na física quântica.

Híbrido clássico-quântico

Mas Liu demonstrou matematicamente que é possível se defender desse tipo de ataque misturando táticas clássicas e quânticas.

A saída está no uso de "qubits isolados", bits quânticos que somente podem ser acessados usando operações locais e comunicação clássica.

Isso pode ser implementado com tecnologias já em desenvolvimento, como os qubits à base de vacâncias de nitrogênio em diamantes.

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"É fascinante como o entrelaçamento - e a falta dele - é a chave para fazer isto funcionar," disse Liu. "De um ponto de vista prático, esses dispositivos quânticos seriam mais caros para fabricar, mas vão fornecer um maior nível de segurança. Neste momento isso ainda é uma pesquisa básica, mas tem havido um grande progresso nesta área, por isso estou otimista de que isso vai levar a tecnologias úteis no mundo real."

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