La computación cuántica amenaza a la encriptación y, con ello, la seguridad

La computación cuántica parece ser el siguiente paso en lo que respecta a los avances tecnológicos, pero antes de su adopción, es primordial que se resuelvan las cuestiones de seguridad que presenta, independientemente de su aplicación útil para la sociedad y las empresas.

¿Has notado que en WhatsApp aparece una leyenda que dice “los mensajes en este chat están cifrados de extremo a extremo”? Esto es porque está protegido por encriptación, esto significa que los datos están ocultos mediante una clave para que no puedan ser interpretados por los que no la tienen.

Esta misma protección se aplica a todo tipo de actividades que se realizan diariamente en línea, desde compras, operaciones bancarias y trámites, hasta asuntos más sensibles como resguardar secretos de Estado.

Sin embargo, un artículo publicado en el MIT Review señala que este tipo de seguridad puede verse comprometida por la computación cuántica, ya que esta clase de máquinas no funcionan a través del código binario como las computadoras tradicionales, en cambio utilizan bits cuánticos o quibits, que son más poderosos que los algoritmos de cifrado que existen actualmente.

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En la publicación del MIT se menciona que el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST por sus siglas en inglés) previó los huecos en la seguridad que estas súpercomputadoras podrían provocar, por lo que en 2016 lanzó una competencia entre desarrolladores para crear nuevos estándares de criptografía a prueba de bits cuánticos.

La complejidad de esto es tal, que los ganadores de la competencia se anunciarán hasta el 2022 y, de los 69 participantes iniciales, actualmente sólo quedan 15.

Además, la mayoría de los finalistas ha llegado hasta esta instancia porque el enfoque del diseño de sus algoritmos se basa en criptografía basada en retículos.

Rumbo a la criptografía post-cuántica

Se le denomina criptografía basada en retículos por su estructura, ya que utiliza enormes cuadrículas con miles de millones de puntos individuales en miles de dimensiones, a diferencia del cifrado común que emplea matemáticas tradicionales para codificar la información y se desbloquea para aquellos que tienen la clave o la descifran. En cambio, en la criptografía basada en retículos es indispensable conocer la ruta para acceder al código debido a que va de un punto específico a otro.

Aunque la misma Agencia de Seguridad Nacional de E.U. A. ha visto este avance como una posible solución para la amenaza cuántica, en el MIT Review se explica que más allá de la complejidad para descifrar el código, la criptografía post-cuántica se enfrenta a la dificultad de su implementación en todos los lugares, pues no todos los sistemas cuentan con la memoria o el ancho de banda necesarios para soportar estos algoritmos.

Además, aunque cinco de los 15 finalistas están enfocando sus esfuerzos en la criptografía basada en retículos, han declarado que sus algoritmos no tienen una solución cuántica conocida.

¿La era cuántica ha comenzado?

Existe un gran entusiasmo por la computación cuántica pero, como hemos visto en entregas anteriores, los avances tecnológicos han presentado límites y no han cumplido las expectativas que se tenían prospectadas para la actualidad.

En la publicación mencionan que en 2019 Google anunció que había “alcanzado la supremacía cuántica” cuando logró que Sycamore, su computadora cuántica de 53 bits resolviera un problema matemático en 200 segundos, operación que a una computadora clásica le habría llevado 10,000 años.

Pero ¿qué beneficios tangibles traen consigo estos avances cuánticos? Aunque son hitos relevantes, la verdad es que estos hechos no marcan el comienzo de una nueva era tecnológica, pues todavía faltan muchos años para que las computadoras cuánticas sean capaces de resolver problemas útiles y que sus algoritmos sean soportados en distintos procesadores.

En el MIT Review, uno de los criptógrafos finalistas de la competencia de NIST declaró que, si las computadoras cuánticas no son capaces de resolver un problema útil, las empresas perderán el entusiasmo por esta tecnología e implementarán cualquier cosa sin pensar en los problemas futuros.

Los nuevos avances tecnológicos como la computación cuántica pueden entusiasmar a las empresas, pero como siempre, antes se debe evaluar el valor que aporta a las compañías y, en este caso, la seguridad de la información.

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