La diffusione del quantum computing impone alle telecomunicazioni di rivedere i sistemi di protezione delle comunicazioni e delle infrastrutture. Gli attuali algoritmi crittografici, utilizzati per garantire la riservatezza dei dati e l’autenticazione degli utenti, potrebbero diventare vulnerabili quando saranno disponibili computer quantistici sufficientemente potenti. Per gli operatori il problema riguarda anche i tempi della trasformazione: aggiornare la sicurezza di una rete di telecomunicazioni può richiedere da cinque a dieci anni, o anche di più.
È quanto emerge dal rapporto “Quantum-safe networking: The telecoms journey to quantum safety” di STL Partners, che analizza le implicazioni della tecnologia quantistica per il settore e le principali soluzioni disponibili per proteggere le infrastrutture.
Secondo la società di analisi, il momento in cui un computer quantistico sarà in grado di compromettere gli algoritmi crittografici oggi più diffusi, indicato come Q-Day, potrebbe collocarsi tra il 2029 e il 2035. Si tratta di una finestra temporale indicativa, soggetta all’evoluzione della ricerca, che rende particolarmente importante avviare per tempo la pianificazione degli interventi.
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La minaccia quantistica coinvolge tutta l’infrastruttura delle telecomunicazioni
Gran parte della sicurezza delle comunicazioni digitali si basa sulla crittografia a chiave pubblica, che utilizza problemi matematici estremamente complessi da risolvere con i computer tradizionali. Algoritmi come Rsa, Diffie-Hellman ed Ecdh sono impiegati in numerosi sistemi di autenticazione, cifratura e scambio delle chiavi.
Questi meccanismi proteggono diversi livelli delle infrastrutture di telecomunicazione: dalle connessioni Tls (Transport Layer Security) ai tunnel Ipsec, dai certificati digitali alle procedure di autenticazione delle reti 5G, fino ai sistemi di segnalazione e alle reti private virtuali offerte ai clienti aziendali.
Un computer quantistico sufficientemente avanzato potrebbe utilizzare l’algoritmo di Shor per risolvere in tempi relativamente brevi problemi matematici che oggi richiederebbero risorse computazionali proibitive. La conseguenza sarebbe la compromissione di una parte fondamentale dei sistemi di sicurezza utilizzati dagli operatori.
Il rapporto distingue tuttavia i diversi livelli di esposizione. La crittografia asimmetrica e le firme digitali rappresentano gli ambiti maggiormente vulnerabili, mentre gli algoritmi simmetrici, come Aes, e le funzioni hash risultano esposti in misura inferiore. In particolare, Aes-256 viene già considerato resistente alle minacce quantistiche conosciute e alcune organizzazioni lo stanno adottando al posto di Aes-128 come misura precauzionale.
Store now, decrypt later: i dati intercettati oggi potrebbero essere violati domani
Uno dei principali fattori di rischio è la strategia denominata Harvest Now, Decrypt Later (Hndl), conosciuta anche come store now, decrypt later.
Il meccanismo consiste nell’intercettare e conservare comunicazioni cifrate utilizzando le tecnologie attualmente disponibili, con l’obiettivo di decifrarle in futuro attraverso computer quantistici capaci di compromettere gli algoritmi impiegati per proteggerle.
Per attuare questo tipo di attacco non è necessario disporre immediatamente di un computer quantistico. È sufficiente raccogliere le informazioni e conservarle fino a quando la capacità di calcolo necessaria sarà disponibile.
La diminuzione dei costi di archiviazione ha reso economicamente accessibile la conservazione di grandi quantità di traffico intercettato ad attori statali dotati di risorse elevate.
Il rischio interessa soprattutto le informazioni che devono mantenere un elevato livello di riservatezza per molti anni, come le comunicazioni governative, le transazioni finanziarie, i dati sanitari, i segreti industriali e le informazioni relative al controllo delle infrastrutture critiche.
La National Security Agency (Nsa) e il Federal Bureau of Investigation (Fbi) statunitensi, ricorda il rapporto, hanno già documentato pubblicamente questa tipologia di comportamento.
Per gli operatori il problema riguarda quindi anche la protezione nel lungo periodo delle comunicazioni che attraversano le loro infrastrutture, indipendentemente dal momento in cui saranno disponibili computer quantistici capaci di decifrarle.
Dal 2029 al 2035: si accorciano le previsioni sul Q-Day
Le stime sull’arrivo di computer quantistici capaci di violare i sistemi crittografici attuali continuano a evolvere, anche alla luce dei progressi della ricerca.
STL Partners richiama tre studi indipendenti pubblicati tra maggio 2025 e marzo 2026 che hanno rivisto significativamente il numero di qubit fisici necessari per compromettere Rsa-2048, uno degli algoritmi più utilizzati nella crittografia a chiave pubblica.
Le valutazioni precedenti indicavano una necessità di circa 20 milioni di qubit fisici. Le nuove ricerche hanno ridotto questa stima a meno di un milione, con alcune ipotesi architetturali che suggeriscono la possibilità di raggiungere il risultato con appena 100mila qubit.
Gli attuali processori quantistici rimangono ancora diversi ordini di grandezza al di sotto anche di quest’ultima soglia. La progressiva riduzione delle risorse computazionali stimate ha comunque modificato le valutazioni sui tempi di preparazione.
Google, per esempio, ha fissato al 2029 il proprio obiettivo interno per completare la migrazione post-quantistica delle infrastrutture aziendali, anticipando la pianificazione degli interventi.
Secondo STL Partners, la durata dei programmi di aggiornamento delle reti rappresenta un fattore determinante: anche considerando le previsioni più prudenti sull’arrivo del Q-Day, gli operatori che non hanno ancora avviato la pianificazione della migrazione rischiano di essere già in ritardo.
Crittografia post-quantistica e distribuzione quantistica delle chiavi: le due opzioni
Per proteggere le telecomunicazioni dalla minaccia quantistica, STL Partners individua due principali approcci tecnologici: Post-Quantum Cryptography (Pqc) e Quantum Key Distribution (Qkd).
La crittografia post-quantistica si basa su algoritmi matematici progettati per resistere agli attacchi dei computer quantistici, pur continuando a funzionare sulle infrastrutture informatiche tradizionali.
Il suo principale vantaggio consiste nella possibilità di introdurre nuovi meccanismi di sicurezza attraverso aggiornamenti software e firmware, senza richiedere necessariamente la sostituzione degli apparati fisici. Il processo può comunque presentare difficoltà tecniche e operative.
Questa caratteristica spiega perché la Pqc venga considerata da gran parte dei governi e dei fornitori tecnologici la soluzione di riferimento nel breve periodo.
La Qkd adotta invece un approccio differente. Utilizza le proprietà della fisica quantistica per distribuire chiavi crittografiche attraverso fotoni trasmessi su collegamenti in fibra ottica o nello spazio libero.
Un eventuale tentativo di intercettazione altera gli stati quantistici utilizzati nello scambio, permettendo di rilevare la presenza di un’interferenza.
Il principale limite riguarda la necessità di infrastrutture dedicate, come trasmettitori e ricevitori specializzati e, sulle lunghe distanze, nodi intermedi fidati. Questi requisiti comportano costi più elevati e maggiori difficoltà di estensione su larga scala rispetto alla crittografia post-quantistica.
Secondo l’analisi, la Qkd può rappresentare un livello aggiuntivo di protezione, complementare agli algoritmi post-quantistici, anziché una loro completa sostituzione.
Gli standard Nist orientano l’evoluzione della sicurezza
Un ruolo centrale nella transizione è svolto dalla standardizzazione degli algoritmi crittografici resistenti ai computer quantistici.
Il National Institute of Standards and Technology (Nist) statunitense ha già approvato standard che costituiscono un riferimento per lo sviluppo dei sistemi di sicurezza di nuova generazione.
Tra questi figura Ml-Kem, un meccanismo post-quantistico per l’incapsulamento delle chiavi destinato, secondo STL Partners, ad assumere un ruolo importante nei protocolli di comunicazione sicura, come Tls e Ipsec.
Per le firme digitali, il riferimento principale è Ml-Dsa, affiancato da Slh-Dsa, che utilizza una struttura crittografica differente e costituisce un’alternativa.
Il rapporto richiama anche Fn-Dsa/Falcon, adatto ai dispositivi che richiedono firme di dimensioni contenute, e Hqc, un meccanismo alternativo basato su codici per la gestione dello scambio delle chiavi.
La disponibilità di questi algoritmi standardizzati costituisce una base tecnologica per l’adozione di sistemi crittografici resistenti alle future capacità di calcolo quantistico.
Per le telco una migrazione destinata a durare anni
La durata dell’adeguamento rappresenta uno degli aspetti più critici per il settore delle telecomunicazioni.
Le infrastrutture degli operatori comprendono sistemi e apparati caratterizzati da cicli di vita molto lunghi. I meccanismi crittografici sono integrati in numerosi protocolli e componenti della rete, rendendo complessa la loro sostituzione.
STL Partners stima che programmi di migrazione di questa portata richiedano generalmente da cinque a dieci anni o più. Il tempo necessario per completare l’aggiornamento potrebbe quindi estendersi oltre la data in cui diventeranno disponibili computer quantistici in grado di compromettere gli algoritmi attuali.
A complicare il quadro contribuisce la necessità di intervenire su tecnologie utilizzate a diversi livelli della rete, dai sistemi di autenticazione alle connessioni cifrate, dai certificati digitali ai servizi di connettività destinati alle imprese.
La prospettiva delineata dal rapporto richiede quindi agli operatori di considerare l’evoluzione della crittografia nell’ambito della pianificazione tecnologica delle infrastrutture, tenendo conto dei tempi necessari per adeguare sistemi destinati a rimanere operativi per molti anni.
Il rischio principale è che la disponibilità di nuove capacità quantistiche preceda il completamento dei programmi di protezione delle reti. Una possibilità che, secondo STL Partners, rende urgente avviare la preparazione alla migrazione, indipendentemente dalle incertezze sulla data effettiva del Q-Day.
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