Los ordenadores cuánticos amenazan a las tecnologías de cifrado. Este es el motivo por el que no tenemos por qué entrar en pánico

Los ordenadores cuánticos amenazan a las tecnologías de cifrado. Este es el motivo por el que no tenemos por qué entrar en pánico

Este mes está siendo muy emocionante para los entusiastas que seguimos de cerca la actualidad de los ordenadores cuánticos. Xanadu, una joven empresa canadiense fundada en 2016, ha anunciado que planea tener listo antes de 2030 un ordenador cuántico de un millón de cúbits fotónicos con corrección de errores. No obstante, no es la única compañía que pretende hacer realidad este hito. IBM planea poner a disposición de sus clientes en 2029 'Starling', su primer ordenador cuántico de gran escala dotado de la capacidad de enmendar sus propios errores.

El principal problema al que se enfrentan los ordenadores cuánticos en el ámbito de la corrección de errores es el ruido, entendido como las perturbaciones que pueden alterar el estado interno de los cúbits e introducir errores de cálculo. En cualquier caso, si finalmente la corrección de errores llega a buen puerto los prototipos de ordenadores cuánticos que tenemos actualmente dejarán atrás su condición de prototipos y nos permitirán afrontar problemas realmente significativos. Y presumiblemente el cifrado de Bitcoin y otras criptomonedas caerá.

Estamos ante un desafío preocupante

Los expertos en computación cuántica saben desde hace varios años que los ordenadores cuánticos acabarán con la criptografía clásica. Ese momento llegó en mayo de 2024. Un equipo de investigadores de la Universidad de Shanghái (China) liderado por el profesor Wang Chao utilizó un ordenador cuántico D-Wave para vulnerar con éxito el cifrado SPN (Substitution-Permutation Network), que es un algoritmo criptográfico que se utiliza para cifrar información.

Este cifrado es la piedra angular de, por ejemplo, el estándar AES (Advanced Encryption Standard), que se utiliza muchísimo. Estos científicos publicaron el resultado de su investigación en un interesante artículo titulado "Algoritmo de ataque criptográfico de clave pública basado en procesado cuántico con la ventaja de D-Wave". No obstante, esto no es todo. Y es que a mediados del pasado mes de mayo varios investigadores de Google publicaron una entrada en el blog dedicado a la seguridad de esta compañía estadounidense en la que sostienen una premisa crucial: un entero RSA (Rivest–Shamir–Adleman) de 2.048 bits puede factorizarse en menos de una semana con un ordenador cuántico de menos de un millón de cúbits.

Bitcoin, Ethereum, Solana y las demás criptomonedas modernas utilizan una técnica de criptografía conocida como curva elíptica que es más robusta, eficiente y difícil de romper que RSA, pero sus fundamentos matemáticos son similares a los de este último algoritmo de cifrado. De hecho, según los científicos de Google que firman el artículo que he mencionado más arriba, si a los futuros ordenadores cuánticos les va a costar menos de lo previsto inicialmente romper el cifrado RSA, la criptografía de curva elíptica también caerá con relativa facilidad.

Hasta ahora hemos hablado de las criptomonedas, pero es crucial que no pasemos por alto que las tecnologías de cifrado tienen un rol fundamental en nuestra vida cotidiana. De hecho, WhatsApp y Telegram las usan para cifrar nuestros mensajes; los bancos recurren a ellas para proteger nuestras transacciones y cada vez que compramos algo en internet es el cifrado el que se encarga de proteger la información de nuestra tarjeta de crédito. Estas son solo algunas de las aplicaciones de esta tecnología.

Keith Martin, profesor del Grupo de Seguridad de la Información en la Universidad de Londres (Inglaterra), ha publicado en The Conversation un interesantísimo artículo en el que aborda este tema. Y nos recuerda algo importante: la amenaza de los ordenadores cuánticos a las tecnologías de cifrado es muy real, pero no tenemos motivos para entrar en pánico debido a que muchos investigadores llevan varios años trabajando en la solución a este desafío. De hecho, la mayor parte del trabajo teórico ya está hecho.

En 2024 el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EEUU publicó un conjunto inicial de estándares que incluye un mecanismo de intercambio de claves postcuántico y varios esquemas de firma digital postcuánticos. El trabajo que ya está hecho nos invita a prever que en el momento en el que aparezcan los ordenadores cuánticos relevantes desde un punto de vista criptográfico ya estarán listas las tecnologías que serán capaces de proteger nuestra información. Y con toda probabilidad estas técnicas también estarán en las manos de los ordenadores cuánticos, como sostiene Juan José García Ripoll, investigador del Instituto de Física Fundamental del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Imagen | IBM

Más información | The Conversation

En Xataka | China fabrica ordenadores cuánticos como si le fuese la vida en ello. Su mejor planta es capaz de producir ocho a la vez

-
La noticia Los ordenadores cuánticos amenazan a las tecnologías de cifrado. Este es el motivo por el que no tenemos por qué entrar en pánico fue publicada originalmente en Xataka por Juan Carlos López .