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Criptografia Pós-Quântica: Protocolo Dente de Leão

Resumo do projeto

A criptografia vigente é pautada em funções alçapão, isto é, que são facilmente computáveis em uma direção, mas que tomam um tempo significativo para serem computadas na direção oposta; essas funções são usadas para estabelecer uma chave exclusiva e comum apenas a duas pessoas determinadas (DIFFIE; HELLMAN, 1976). O melhor exemplo disso é o RSA, que é amplamente utilizado e pautado na multiplicação de números primos, uma tarefa fácil para computadores, e na dificuldade da fatoração de seus produtos. Sua segurança, portanto, não é absoluta, mas baseada no tempo que essa operação leva; e o mesmo se aplica a toda distribuição de chaves matemática (BENNETT, 1992). Uma perspectiva interessante aqui é que todas as comunicações criptografadas matematicamente (ou classicamente) eventualmente estarão vulneráveis, com o avanço tecnológico e o consequente aumento do poder de quebra de chave, ou com avanços na teoria de complexidade computacional (a teoria que estuda o tempo que uma operação leva para ser realizada em função do tamanho dos números utilizados), o que, como em qualquer setor da ciência, inevitavelmente irá ocorrer. Para que a privacidade na internet seja efetivamente garantida, é necessário, logicamente, que as comunicações sejam tão impenetráveis quanto possível; esse patamar de proteção atualmente só pode ser alcançado com o auxílio da Física Quântica. Essa ciência estuda a matéria em seu estado discreto, unitário – isto é, o seu quanta -, onde ela não se comporta como no mundo macroscópico, sendo exclusivamente uma onda ou uma partícula, mas sim como um estado que pode exibir tanto as propriedades de uma quanto como as da outra. Elas coexistem em um único estado, e cada uma das quais tem uma probabilidade de se sobressair no momento de uma medição. Após a medição, os estados voltam a ser incertos, inclusive por influência da própria medida, que não é nada mais do que uma interação entre estados, da qual ambos saem modificados. Isso significa que é impossível medir com precisão duas propriedades de um mesmo estado. O que não significa, entretanto, que é impossível medir duas propriedades de dois estados idênticos. O bizarro fenômeno dos estados idênticos, ou Emaranhamento Quântico, foi provado fisicamente a partir da proposta inicial nesse parágrafo, em um teste denominado CHSH; nnós repetimos essa mesma demonstração no primeiro de nossos experimentos, com sucesso. Os fenômenos supracitados permitem a criação de protocolos de criptografia pautados em uma segurança diferente da oferecida pela clássica. Esses protocolos baseiam-se na dificuldade de medir um estado, ou uma série de estados, sem que isso afete uma segunda medição – e a verificação dessa modificação é feita, naturalmente, através da comparação com seu par emaranhado. Infelizmente, a criação desses protocolos estagnou-se a partir de 1991, com poucos trabalhos desde então. Receosos de que a qualidade dos protocolos atuais não atenda às necessidades da ciência e, futuramente, da sociedade, propomos aqui um protocolo de nossa autoria. Para desenvolvê-lo, realizamos três experimentos com o objetivo de observar os critérios que pautariam sua criação. Palavras-chave: Física Quântica. Ciência da Computação. Criptografia.

Alunos

Henrique Vieira dos Santos Guerra

Orientadores

Cristiane Rodrigues Caetano Tavolaro
Breno Gonçalves Marques Teixeira

Instituição

Colégio Dante Alighieri
São Paulo /
  SP –
  Brasil

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MARIA AUXILIADORA VANZO REIS
MARIA AUXILIADORA VANZO REIS
1 ano atrás

Parabebssss!!!!

1+
Christiana Lauar
Christiana Lauar
1 ano atrás

Tema extremamente atual! Excelente artigo

1+
LILIAN MARIA SALVADOR GUIMARÃES CAMPOS
LILIAN MARIA SALVADOR GUIMARÃES CAMPOS
1 ano atrás

Parabéns pela escolha do tema e pela clareza nas palavras!

2+
Rosangela
Rosangela
1 ano atrás

Parabéns pelo seu trabalho e também parabéns ao colégio por sempre incentivar os talentos.👏🏻👏🏻👏🏻

3+
Lilian Camara
Lilian Camara
1 ano atrás

Muito interessante. O aluno soube explicar de maneira simples um tema bastante complexo!

2+
Pablo
Pablo
1 ano atrás

Parabéns pelo belíssimo projeto. Você é um cientista pronto. Quanto tempo você levou para a realização do projeto?

2+
Henrique Guerra
Henrique Guerra
1 ano atrás
Reply to  Pablo

Obrigado, Pablo! Estou envolvido com pesquisa em Física Quântica há 3 anos e nesse projeto, há 2 anos.

3+
Carolina
Carolina
2 meses atrás

Recentemente, eu me deparei com seus projetos de pesquisa e adoraria conversar com você mais sobre isso. Estudo mecânica quântica de forma independente há um ano e é a primeira vez que encontro alguém da minha idade interessado na área.

0
Marcelo Queiroz
Marcelo Queiroz
1 ano atrás

Projeto muito interessante e muito bem embasado, só tenho uma pergunta, o porquê do nome Protocolo Dente de Leão?

0
Last edited 1 ano atrás by Marcelo Queiroz

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