Puntos clave
- Los recientes avances en computación cuántica significan que llegará el día en que sus datos privados podrían ser revelados.
- Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Hefei han desarrollado una computadora cuántica que es 100 billones de veces más rápida que las supercomputadoras más rápidas.
- Un paso que los usuarios pueden tomar para estar un poco más seguros de los descifradores de códigos cuánticos es implementar un nuevo tipo de encriptación en sus navegadores.
Imagina que todos los correos electrónicos, transacciones bancarias, mensajes de texto o publicaciones en redes sociales que hayas completado se pueden buscar en línea en texto sin cifrar. Significaría tener una ventana sin precedentes en nuestras vidas con ramificaciones que son difíciles de imaginar.
Los expertos dicen que esta visión no es una pesadilla distópica, sino una realidad que se acerca rápidamente debido a los avances recientes en la computación cuántica. Las computadoras que utilizan fenómenos cuánticos como la superposición y el entrelazamiento para realizar cálculos se han promocionado durante mucho tiempo como una promesa lejana y un hombre del saco. La verdad es más matizada, pero no menos aterradora para aquellos que valoran su privacidad.
"La naturaleza de la computación cuántica le permite resolver ciertos problemas en tiempo práctico, que una computadora clásica tardaría mucho más en resolver", Chuck Easttom, profesor adjunto en la Universidad de Georgetown, que estudia criptografía y computación cuántica, dijo en una entrevista por correo electrónico.
"Y sucede que estos problemas matemáticos en los que las computadoras cuánticas son buenas, también resultan ser los problemas matemáticos que forman la base de la seguridad de RSA, Diffie-Hellman, Elliptic Curve y algoritmos relacionados".
Muchos investigadores de criptografía, incluido yo mismo, estamos trabajando en el análisis de algoritmos para determinar cuáles serán los mejores algoritmos de resistencia cuántica.
El cifrado está en todas partes
Confiamos en el cifrado para proteger los dispositivos y los datos confidenciales. Una de las principales razones es el tiempo que se tarda en descifrar el cifrado con el hardware actual.
"Aunque es posible descifrar en teoría, es muy difícil en la práctica porque hacerlo llevaría mucho tiempo con una computadora estándar: escalas de tiempo de billones o incluso cuatrillones de años", Rodney Joffe, vicepresidente sénior presidente y miembro de la empresa de tecnología Neustar, en una entrevista por correo electrónico.
Pero las computadoras cuánticas funcionan de manera diferente a los sistemas a los que estamos acostumbrados, y son más poderosas y efectivas. Las computadoras cuánticas permiten una clase diferente de algoritmos que son imposibles de ejecutar para las computadoras clásicas.
"Debido a que usamos el poder de la computación de la naturaleza a nivel cuántico, podemos encontrar patrones en el acertijo matemático que ofrecerán algunas posibles soluciones a ese difícil acertijo matemático", Terrill Frantz, profesor de la Universidad de Harrisburg de Ciencia y Tecnología, que estudia ciberseguridad, en una entrevista por correo electrónico."La naturaleza puede calcular una cantidad infinita de variables al mismo tiempo; por ejemplo, cómo la naturaleza decide en qué dirección sopla el viento o cómo se mueve el calor en un líquido".
Próximamente de lo que piensas
El día en que los algoritmos de seguridad estándar puedan romperse está más cerca de lo que mucha gente piensa, según Paul Lipman, director ejecutivo de la empresa de ciberseguridad BullGuard.
"En la práctica, una computadora cuántica requeriría del orden de un millón de qubits para romper RSA", dijo Lipman. "La computadora cuántica más grande actualmente tiene menos de 100 qubits. Las hojas de ruta actuales de empresas como IonQ e IBM sugieren que alcanzaremos la marca del millón para fines de esta década".
Algunos países ya están pensando en el futuro absorbiendo una gran cantidad de datos protegidos por contraseñas que ahora no se pueden descifrar, pero lo serán cuando las computadoras cuánticas de alta potencia entren en línea, dijo Frantz. "La amenaza está aquí ahora", agregó. "Cuando las computadoras cuánticas pueden descifrar nuestro cifrado, entonces se pueden leer todos los datos recopilados del pasado."
Las computadoras cuánticas son cada vez más rápidas. Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Hefei anunciaron recientemente que desarrollaron una computadora cuántica capaz de funcionar 100 billones de veces más rápido que las supercomputadoras más rápidas del mundo. La noticia sigue a una serie de hitos recientes en la computación cuántica de compañías como Google, IBM y Microsoft, y los esfuerzos gubernamentales en los EE. UU., China y otros países.
"Estos desarrollos han llevado a muchos a cuestionar qué significa exactamente el poder de la computación cuántica para el futuro de la ciberseguridad", dijo Joffe. "Responder a estos avances debería ser una prioridad principal para la industria de la seguridad. En última instancia, esto implica comenzar a sentar las bases para reconstruir los algoritmos, las estrategias y los sistemas que forman nuestro enfoque actual de ciberseguridad".
Defenderse de nuestros amos cuánticos
Incluso si la computación cuántica práctica aún no está aquí, los investigadores quieren estar preparados. Una investigación reciente del Neustar International Security Council (NISC) descubrió que casi una cuarta parte de los profesionales de la seguridad están experimentando con la computación cuántica y desarrollando estrategias en respuesta a las preocupaciones de que los avances cuánticos superen el desarrollo de otras tecnologías de seguridad.
También existe la posibilidad de que la computación cuántica se use para hacer travesuras más allá de solo leer correos electrónicos, debido a la rapidez con la que puede calcular datos. "Las computadoras cuánticas tendrán la capacidad de calcular en 3 minutos lo que normalmente les llevaría a las supercomputadoras 10.000 años lograr", dijo Jofee. "El potencial para acortar radicalmente esa escala de tiempo podría, en manos de un actor malicioso, permitir ataques cibernéticos como nunca antes se había visto".
La amenaza ya está aquí. Cuando las computadoras cuánticas pueden descifrar nuestro cifrado, entonces se pueden leer todos los datos recopilados del pasado.
La mala noticia es que el usuario promedio no puede hacer mucho para proteger sus datos de las computadoras cuánticas, dicen los expertos. Sin embargo, el Instituto Nacional de Estándares (NIST) ha estado trabajando en el desarrollo de un estándar criptográfico resistente a la cuántica desde 2017, señaló Easttom.
"Además, muchos investigadores de criptografía, incluido yo mismo, estamos trabajando en el análisis de algoritmos para determinar cuáles serán los mejores algoritmos de resistencia cuántica", añadió.
Un paso que los usuarios pueden tomar para estar un poco más seguros de los descifradores de códigos cuánticos ahora es implementar el nuevo cifrado TLS 1.3 en sus navegadores, dijo Frantz.
"Esto ayudará, pero no será perfecto", agregó. "Una segunda opción, que ya está disponible comercialmente, es comenzar a utilizar generadores de números aleatorios cuánticos y distribución de claves cuánticas en nuestras aplicaciones de transporte de datos".
Un objetivo jugoso para los piratas informáticos con acceso futuro a las computadoras cuánticas sería la criptomoneda, que se basa en la criptografía para mantenerla segura y privada. Una empresa, RIDAtech, está trabajando en tecnologías para transportar y almacenar datos con seguridad cuántica.
"Hemos logrado un almacenamiento cuántico seguro al triturar los datos de modo que solo 1/25 de ellos estén en una nube determinada", afirmó Sean Worthington, presidente de la empresa de criptomonedas CloudCoin Consortium, en una entrevista por correo electrónico."Los servidores están ubicados en 20 jurisdicciones diferentes, como Argentina, EE. UU., Suiza y Rusia, solo por nombrar algunas. No se puede descifrar algo que está hecho trizas".
Es bueno saber que cuando la computación cuántica emerja por completo, nuestra criptomoneda podría estar segura, incluso si nuestros correos electrónicos no lo están. Puede ser un buen momento para invertir o desinvertir en criptomonedas, o comenzar a ser más cuidadoso con lo que escribe en sus mensajes en línea.
