La computación cuántica y sus efectos en la criptografía

Un tanto sobre el encriptado

En resumen, el encriptado es un procedimiento de protección de la información y las comunicaciones a través de la utilización de códigos a fin de que solo esos a quienes está destinada la información logren leerlos y/o procesarlos.

Decir que el encriptado es un control de seguridad primordial no es una exageración, a lo largo de milenios las comunicaciones militares fueron codificadas y aseguradas usando algún modelo criptográfico, desde la era de César, con un algoritmo de substitución básico, hasta la Segunda Guerra Mundial, con el popular máquina misterio usada por las fuerzas alemanas, aun en la actualidad, con lo que todavía tiene por nombre encriptación de nivel militar.

Eso sí, hace un tiempo que la protección de datos dejó de ser un tema limitado a las fuerzas armadas, y como no podía ser, compañías e inclusive particulares usan el encriptado para resguardar su información, aun de una red wi-fi. .-Domestic Fi, desde datos personales regulados por GDPR, hasta transferencias financieras que necesitan tanto confidencialidad como integridad y no repudio.

Sí, el encriptado es una sección primordial de la seguridad de la información, pero déjeme presentarle la dura situación: esencialmente, todo cuanto precisa para transcribir aun el encriptado mucho más complejo es tiempo y capacidad de procesamiento. A dios gracias, al paso que un algoritmo de encriptación como el de Caesar, que tiene mucho más de 2000 años, puede ser descifrado en cuestión de minutos por una PC razonable, los modelos matemáticos recientes usados en algoritmos como AES, RSA o ECDSA son seguros contra asaltos forzados., aun con un poder de procesamiento masivo, algo ocasionalmente libre salvo que sea alguien como la NSA, tomaría bastante, bastante tiempo, mucho más de unos pocos siglos, probablemente millones o aun una cantidad enorme de millones de años para transcribir una criptografía considerada buena. incorporada y con una llave de tamaño razonable.

Todo sería especial, pero como la perfección es algo que pocas veces se asocia con los controles de seguridad de la información, aquí aparece una exclusiva amenaza: la computación cuántica.

¿Qué es la computación cuántica?

En esencia, la computación cuántica es una exclusiva forma de llevar a cabo… bueno, lo adivinaste, computación. En una PC usual, la partícula de información mucho más pequeña, el bit, solo puede existir en 2 estados, 0 o 1. Por otra parte, una PC cuántica se favorece de la aptitud de las partículas subatómicas de existir en mucho más de un estado, simultáneamente.

En un caso así, los bits cuánticos, o QuBits, tienen la posibilidad de guardar considerablemente más información, puesto que hacen empleo directo de las características de la mecánica cuántica, como la superposición y la interferencia. Fundamentalmente, al paso que los bits solo tienen la posibilidad de ser un 0 o un 1, los QuBits tienen la posibilidad de asumir cualquier superposición de estos valores, con lo que las operaciones computacionales se tienen la posibilidad de efectuar a una agilidad considerablemente mayor y con un consumo de energía bastante menor.

La computación cuántica es nada menos que revolucionaria, y si piensa que este es un tema de ciencia ficción, solo eche una ojeada al portal web «The Quantum Computing Report» para poder ver que colosales globales como Intel, Google plus, IBM y Microsoft están capitalizando poderosamente en el Avance de PCs cuánticas.

tabla de cifrado de seguridad en la nube de computación cuántica

Si todavía hay sitio para la duda, sepa que a inicios de 2019 IBM lanzó Q System One, la primera PC cuántica para empleo comercial, con una aptitud inicial de 20 qubit. La computación cuántica es ya una situación en 2019, y no solo las considerables compañías se están adentrando en este mercado, sino más bien asimismo gobiernos e inclusive enormes fondos de inversión.

¿Cuáles son los impactos de la computación cuántica en la criptografía?

Posiblemente ahora hayas comprendido lo fundamental que es la criptografía en el planeta de hoy, en especial aquellas fundamentadas en el modelo de “clave pública”, que son las encargadas de resguardar la mayor parte de las transferencias electrónicas.

Ya que bien, la criptografía de clave pública, asimismo famosa como criptografía asimétrica, de todos modos se apoya en una sucesión de algoritmos matemáticos que se piensan bastante complejos para transcribir, singularmente en el momento en que se emplea una clave de encriptado de un tamaño aceptable como en la situacion de RSA-2048, ECDSA. -256. De nuevo, aun con un sinnúmero de capacidad informática usual, en ciertos casos se precisaría una proporción de tiempo semejante a la edad de nuestro cosmos (no, esto no es una broma) para asegurar que se rompa el encriptado.

¡La computación cuántica cambia todo eso! Es viable utilizar algo como el Algoritmo de Shor, que explota la mecánica cuántica, para facilitar la factorización de números en sus elementos primordiales (números primos), lo que es fundamentalmente inviable para las PCs ordinarias en el momento en que los números son muy enormes. Pero, ¿por qué razón importaría eso? Bueno, varios algoritmos de encriptado asimétrico, como RSA, se fundamentan en la suposición de que la factorización de números enteros enormes es computacionalmente inviable.

Hasta la actualidad, esta suposición fué válida para las PCs comúnes, pero una PC cuántica hipotética, con bastante aptitud de Qubits, podría romper RSA y otros algoritmos afines, lo que haría que la criptografía de clave pública fuera fundamentalmente un control de seguridad inútil.

Irónicamente, los algoritmos simétricos (los predecesores de los asimétricos, que no se usa para resguardar las transferencias electrónicas por el hecho de que solo tienen una clave) como AES, aún podrían considerarse seguros, suponiendo que utilicen una clave de tamaño razonable (por poner un ejemplo, AES 256 o superior ). .

El futuro de la criptografía

Suponiendo que con ciertos años mucho más de evolución, las PCs cuánticas lleguen al punto en que logren transcribir de forma fácil la criptografía de clave pública, ¿deberíamos estar listos para un planeta en el que las transferencias electrónicas por el momento no van a ser seguras? ¡Tranquilidad! ¡No es de esta forma!

Ahora existen muchos estudios que se encargan de la criptografía poscuántica, como la criptografía fundamentada en celosías, la criptografía multivariante o la criptografía fundamentada en hash, todos los que son fuertes aspirantes para asegurar nuestra protección en un planeta poscuántico.

Naturalmente, absolutamente nadie sabe cuánto tiempo va a tomar corregir cualquier puerta de inseguridad en la criptografía poscuántica, o aun si el mercado confiará en ellos para resguardar sus transferencias.

Para finalizar

Más allá de que la computación cuántica es ya una situación, quizás aún sea un tanto próximamente para preocuparse. Fundamentalmente, la capacidad de computación cuántica que se requiere para transcribir los algoritmos asimétricos recientes proseguirá siendo muy costosa, lo que, por lo menos en un inicio, probablemente va a estar limitado a los gobiernos, en especial a esos a quienes les agrada espiar los misterios de otros estados-nación.

Aun de este modo, no tenemos la posibilidad de descartar la oportunidad de que un hallazgo científico en los próximos años lleve a cabo de la computación cuántica algo alcanzable al enorme público, en tal caso va a haber que decir adiós a las viejas prácticas, y aguardar que la criptografía articulo-cuántica asimismo ha evolucionado hasta el punto de defendernos.

Tommy Banks
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