Információink titkosítására már az analóg módszerekkel zajló kommunikáció során is nagy igény mutatkozott, ám a digitális eszközök megjelenésével e funkciók fejlesztése még nagyobb hangsúlyt kapott. A különféle titkosítási eljárások mára már – legtöbb esetben észrevétlenül – mindennapjaink részévé váltak; nem tudunk úgy elküldeni egy üzenetet, hogy valamilyen kriptográfiai komponens ne vegyen részt a metódusban. Sajnos a jelenleg használt kódolások mindegyike (igaz, a gyakorlatban a hatalmas erőforrásigényeknek köszönhetően csak óriási szerencsével) feltörhetőnek minősül elméleti síkon. A tehetséges kiberbűnözőket pedig még e minimális esély is cselekvésre sarkallja, éppen ezért szükség lenne egy ténylegesen feltörhetetlen titkosítási fajtára. A vágyott tökéletes biztonság eléréséhez a modern informatika csodáit kellene kibővítenünk és kereszteznünk a kvantumfizika rejtélyes világával.
A kvantum színre lép
A kvantumtitkosítás problémakörét elsőként a 70-es években vetette fel Stephen Wiesner, azonban „Konjugált kódolás” nevű szabványkérelmét elutasították. A munkásságára alapozva Charles H. Bennettnek és Gilles Brassardnak sikerült létrehoznia az első QKD (Quantum Key Distribution) protokollt, a BB84-et. A két kutató algoritmusának lényege, hogy az információ átadásához szükséges kulcsot (mint a legtöbb titkosítási eljárás esetén) csupán az üzenet küldője és fogadója ismerik, azonban a kódolt adatokat a fotonok kvantumállapotába integrálták. Ezzel a módszerrel – egy kvantummechanikai törvényszerűségnek köszönhetően – elérhető, hogy a megfigyelés során megváltozzon a lenyomozott rendszer, vagyis az áramló fénysugarakat a külső szemlélő is láthatja, sőt megfelelő eszközökkel hozzá is férhet, azonban a fizika törvényszerűségei szerint az illegális betekintéssel mindenképpen eltéríti a fotonok útját, azaz kémkedése nem maradhat titokban. Az évek során számtalan eljárást és módszert dolgoztak ki a rendszer még bombabiztosabb kialakításához, ám az alapot szinte minden esetben a Bennett és Bassard megálmodta módszer szolgáltatta.
Jövő a jelenben
A kvantumtitkosítást egyébként már gyakorlatban is alkalmazzák: 2008-ban Ausztriában megalkották az első olyan számítógépes hálózatot, amit a nevezett kódolás védelme alá helyeztek, sőt már kísérleti banki átutalás során is sikeresen alkalmazták a módszert. A titkosítási folyamat megvalósításához szükséges eszközök beszerzése (kellően borsos áron) a magánfelhasználók számára is lehetséges, azonban a különféle fizikai korlátoknak köszönhetően még csupán viszonylag kis távolságon belül hozható csupán létre segítségükkel az adatok továbbításához szükséges biztonságos csatorna. A kvantumkriptográfia használata villámgyors kvantumszámítógépek széles körű elterjedését követően válik majd igazán szükségessé, mivel a jelenleg használt PC-k viszonylag limitált kapacitása mellett a gyakorlatban feltörhetetlennek minősített titkosítások gond nélkül védik adatainkat, ám feltörésük egy, a kvantumfizika törvényszerűségeit kiaknázó gép számítási kapacitásának gyerekjáték lesz.
Valódi véletlen szám
A fotonok véletlenszerű viselkedésével a matematikai alapokon nyugvó randomszám-generálást felturbózhatjuk úgy, hogy a jelenlegi ismereteink szerinti valóban véletlenszerűen meghatározott számot kapjunk. A különböző cégek által gyártott technológiáknak köszönhetően ma már bárki megvásárolhatja az igazi random generáláshoz szükséges eszközöket, melyeket egy asztali számítógéphez kapcsolva is gond nélkül működtethetünk.
