La “cibertormenta” de la computación cuántica está llegando

Actualizado el 27 septiembre, 2022

A medida que la tecnología avanza, ésta puede resolver muchos problemas, pero también trae consigo algunos problemas y desafíos. De todas las tecnologías actualmente emergentes, la computación cuántica probablemente esté en la parte superior de la lista en cuanto a potencial revolucionario.

La evolución de la ciencia de la computación cuántica

Los ordenadores cuánticos, de una manera que casi parece más magia que ciencia, cambian la forma en que se hace la computación. A diferencia de los ordenadores convencionales donde los circuitos procesan datos en términos de unos o ceros binarios, los qubits o bits cuánticos existen en una superposición donde se sientan en cada estado de uno a cero, y los estados infinitos en el medio, todo al mismo tiempo. Esto les da el poder teórico para ver instantáneamente todas las soluciones posibles a un problema determinado, mientras que un ordenador clásico debe probar cada posibilidad de una en una.

En este momento, lo único que frena a los ordenadores cuánticos son los desafíos de la ingeniería física, y muchas personas, tanto del gobierno como del sector privado están trabajando para superarlas.

Protección de encriptación en el punto de mira

A medida que la informática cuántica avanza, los peligros sobre el cifrado y la protección de datos aumentan.

En este momento, el principal aliado del cifrado es el tiempo que lleva, usando ordenadores digitales, entrar en un archivo encriptado. La mayoría de los sistemas de encriptación modernos como Diffie-Hellman y RSA se basan en la premisa de que a los hackers les llevaría demasiado tiempo llevar a cabo los cálculos matemáticos necesarios para revelar las claves de cifrado.

Pero la computación cuántica no sigue esas reglas. No necesita probar las diferentes combinaciones de una en una. Usando sus qubits, puede probar todas las combinaciones a la vez, y luego presentar la solución «correcta» en cuestión de segundos. Lo único que impide que la encriptación actual se abra como un huevo aplastado por un mazo, es la cantidad limitada de qubits disponible en los ordenadores cuánticos actuales, pero que avanzan constantemente.

Los científicos en NIST han visto este peligro. Un informe de la agencia establece claramente el peligro que la computación cuántica representará para el cifrado. El informe señala que «si alguna vez se crean ordenadores cuánticos a gran escala, éstos podrán romper muchos de los criptosistemas actualmente en uso». La única solución, según el NIST, es «comenzar ya mismo a preparar nuestros sistemas de seguridad para poder resistir la computación cuántica «.

Los hackers están esperando. Los atacantes potenciales están robando datos cifrados en este momento, con la expectativa de que los ordenadores cuánticos les permitan romper esas cerraduras en un futuro cercano. Cualquiera que no tenga la protección de datos adecuada, correrá el riesgo de sufrir una brecha rápida tan pronto como haya máquinas cuánticas disponibles.

Protección de datos en un mundo cuántico

El problema de los ordenadores cuánticos que anulan el cifrado aún está evolucionando. Pocas personas entienden completamente la magnitud del problema, y ​​menos aún tienen alguna idea de qué hacer con esta crisis pendiente. Sin embargo, hay algunos innovadores que trabajan para seguir la recomendación del NIST de prepararse para la próxima “tormenta cuántica”.

La mayoría de las soluciones implican el uso de la computación cuántica, o al menos la mecánica cuántica, para tratar de crear un bloqueo. Como tal, la criptografía post-cuántica es distinta de la encriptación AES típica hoy en día.

Los investigadores de IBM están desarrollando un nuevo esquema de cifrado basado en retículos matemáticos, donde los datos están ocultos dentro de estructuras algebraicas complejas. La idea es evitar que los ordenadores cuánticos usen su poder de descifrado «probar todo de una vez» al superponer el cifrado más complejo detrás del problema original y hacer que toda la red no pueda ser probada al mismo tiempo.

Mientras tanto, una compañía recién lanzada llamada Quantum Xchange ha desarrollado una forma de utilizar la tecnología Quantum Key Distribution (QKD), donde se generan claves criptográficas basadas en fenómenos cuánticos irrompibles, para construir la primera red nacional para proteger archivos de forma segura y transmitirlos a cualquier distancia. A diferencia de otras soluciones en desarrollo, la red Quantum Xchange ya está disponible y soluciona las deficiencias inherentes a la encriptación de hoy en día, además de la amenaza de los datos que se extraen en la actualidad para la brecha de los ordenadores cuánticos en el futuro cercano.

La disrupción que desencadenará la computación cuántica está llegando, pero no somos incapaces de proteger nuestros datos cuando estalle la “cibertormenta”.  Aquellos que planifican con anticipación e invierten en una defensa adecuada ahora, pueden mantener la calma y proteger sus datos más críticos, mientras todos los demás entran en pánico con la computación cuántica.

Fuente: IDG Communications