Come possiamo fidarci delle foto in un mondo di deepfake?

Nel panorama digitale di oggi, le foto non sono più garanzia di verità. Con l’avvento dell’intelligenza artificiale, è possibile creare immagini realistiche che non sono mai esistite. Per contrastare questo fenomeno, gli scienziati hanno ideato Post‑Quantum VerITAS, un sistema crittografico che certifica l’autenticità di un’immagine, anche quando il computer quantistico minaccia i metodi tradizionali. Il cuore del progetto è un algoritmo di hash basato su reticoli (lattice‑based), resistente ai futuri attacchi quantistici. Quando una foto viene scattata, il suo creatore la firma digitalmente; ogni modifica successiva, come ritaglio o ridimensionamento, genera una nuova prova che dimostra la continuità della catena di origine. Queste prove sono costruite con zk‑SNARK, una tecnica che permette di verificare la validità senza rivelare i dati sottostanti, garantendo privacy e velocità. Il risultato è una certificazione verificabile da chiunque, senza bisogno di autorità terze. Giornalisti, piattaforme social e utenti possono così controllare in pochi secondi se un’immagine proviene da una fonte affidabile o è stata manipolata. In pratica, Post‑Quantum VerITAS trasforma ogni foto in un “passaporto digitale” che resiste anche ai futuri computer quantistici, rendendo più difficile la diffusione di notizie false basate su immagini ingannevoli.

Post‑Quantum VerITAS si basa su tre pilastri crittografici: hashing a reticolo, funzioni Poseidon modificate e prove zk‑SNARK. L’hashing a reticolo (Lattice‑Based Hashing) sfrutta problemi matematici come Learning With Errors (LWE), ritenuti difficili da risolvere anche per un computer quantistico, garantendo che l’impronta digitale dell’immagine sia immutabile. La funzione Poseidon, originariamente progettata per circuiti a zero‑knowledge, è stata adattata per operare su campi finiti più grandi, migliorando l’efficienza del calcolo su GPU e riducendo il consumo di energia. Le prove zk‑SNARK (Zero‑Knowledge Succinct Non‑Interactive Argument of Knowledge) consentono di dimostrare che una certa operazione di editing (ritaglio, ridimensionamento, compressione) è stata eseguita su un’immagine firmata, senza rivelare l’immagine stessa né i dettagli dell’operazione. Questo è cruciale per la privacy, poiché gli utenti non devono condividere i contenuti originali per ottenere la verifica. Il protocollo prevede una fase di setup fiduciosa, in cui vengono generati parametri pubblici e una chiave di verifica. Successivamente, il firmatario crea una firma digitale basata su una chiave post‑quantistica (ad esempio, basata su NTRU o Dilithium). Ogni modifica genera un nuovo commitment, e il verificatore esegue una singola verifica zk‑SNARK in pochi millisecondi. La scalabilità è garantita dal fatto che le prove hanno dimensioni costanti (circa 200 byte) indipendentemente dalla dimensione dell’immagine. Inoltre, il sistema è compatibile con formati di immagine standard (JPEG, PNG) grazie a un layer di metadata che incorpora le firme e i commitment. In scenari reali, un giornalista può caricare una foto su una piattaforma che aggiunge automaticamente la firma VerITAS; i lettori, con un’estensione del browser, possono verificare in tempo reale l’autenticità, ricevendo un avviso verde se la catena di fiducia è intatta, o rosso se è stata interrotta. Questo approccio riduce drasticamente la velocità di diffusione di deepfake visivi, poiché la verifica diventa immediata e non richiede l’intervento di terze parti centralizzate. Infine, la resistenza quantistica è testata mediante simulazioni su circuiti quantistici di piccola scala, dimostrando che anche con un numero di qubit pari a 50 l’attacco rimane impraticabile, confermando la solidità del modello per i prossimi decenni.