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Ordenadores cuánticos: Nuevos aliados para la ciberseguridad empresarial

La ciencia informática está avanzando a pasos agigantados, la potencia de los ordenadores está creciendo cada año que pasa.

La computación cuántica está proyectándose como la próxima revolución informática, aunque todavía está en fase de laboratorio promete mucho en cuanto a sus usos prácticos.

¿Qué es un ordenador cuántico?

Los ordenadores cuánticos son aquellos capaces de trabajar con la superposición de unos y ceros (con qubits, que pueden tomar ambos valores, en lugar de con bits, que toman uno u otro), esto da lugar a nuevas puertas lógicas que hacen posibles nuevos algoritmos.

En la computación cuántica se encuentra como en esos primeros tiempos de la informática clásica. Pero aquí no tenemos valores de voltajes para los registros binarios, sino estados cuánticos que “suceden” en los qubits. Esos qubits no se caracterizan por su voltaje como en los ordenadores binarios, sino por su estado cuántico asociado a propiedades tales como el spin de un electrón.

Cambiando el juego entre defensores y atacantes

Este salto de tecnologías de procesamiento de datos, trae consigo grandes posibilidades para la ciberseguridad empresarial con nuevos algoritmos de encriptación de datos, sin embargo existe el real peligro que los ordenadores cuánticos puedan caer en manos de los criminales informáticos y usarlos para romper los actuales algoritmos de encriptación muy fácilmente.

Un ordenador cuántico sería capaz de romper la mayoría de los actuales algoritmos de cifrado Click To Tweet

¿Cómo funcionan los ordenadores cuánticos?

¿Qué es un Qubit?

Para entender la computación cuántica necesitamos saber cómo funciona desde la unidad elemental.

Según Wikipedia es: “Un cúbit o bit cuántico (del inglés quantum bit o qubit) es un sistema cuántico con dos estados propios y que puede ser manipulado arbitrariamente. Solo puede ser descrito correctamente mediante la mecánica cuántica, y solamente tiene dos estados bien distinguibles mediante medidas físicas. También se entiende por cúbit la información que contiene ese sistema cuántico de dos estados posibles. En esta acepción, el cúbit es la unidad mínima y por lo tanto constitutiva de la teoría de la información cuántica. Es un concepto fundamental para la computación cuántica y para la criptografía cuántica, el análogo cuántico del bit en informática”.

Partimos de la base de que un bit de información puede valer uno o cero, pero no ambos. ¿Entonces, qué pasaría en el caso que un bit pudiera ser uno y cero a la vez? Se llamaría qubit, que es como llaman al bit en un ordenador cuántico. Una característica de este qubit es que puede ser uno y cero al mismo tiempo. El único problema es la complejidad de comprender el concepto, debido a que no hay nada semejante en nuestro entorno.

¿Cómo afecta o beneficia la computación cuántica en la ciberseguridad?

El mundo cibernético depende de la criptografía para protegerlo todo, desde las bases de datos que contienen información confidencial hasta las transacciones con tarjetas de débito y crédito.

Un nuevo informe de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU, sostiene que debemos acelerar los preparativos para el momento en el que los ordenadores cuánticos super potentes puedan romper las convencionales defensas criptográficas.

Los expertos afirman que la implementación generalizada de la criptografía resistente a la computación cuántica “será un proceso largo y difícil” que “probablemente no pueda completarse en menos de veinte años”. Es posible que antes de eso aparezcan máquinas cuánticas muy potentes, y si llegan a las manos de los ciberdelincuentes, el resultado podría ser una pesadilla de seguridad y privacidad.

¿Cuál es el problema con la criptografía actual?

En el ámbito informático se usa un modelo criptográfico basado en operaciones matemáticas de factorización de números primos muy extensos, los cuales casi ningún computador actual podría resolver en un tiempo aceptable.

Un poderoso ordenador cuántico podría descifrar el RSA-1024, un popular algoritmo de cifrado que realiza ese proceso, en menos de un día.

Ese tipo de máquinas, que requerirían un par de miles de cúbits lógicos, probablemente tarden una década más en llegar, o eso opinan los expertos estadounidenses.

El delicado estado cuántico de los cúbits puede verse afectado por pequeños cambios en la temperatura o por unas vibraciones muy leves, y por eso se necesitan miles de cúbits enlazados para producir un único cúbit lógico que se pudiera usar de manera fiable en la computación.

Pese a ello, la excesiva confianza en que tarden en llegar sería un error. El profesor de física del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, EE.UU.) y miembro del grupo que escribió el informe, William Oliver, explica que tanto los Gobiernos y las empresas como los bancos tienen frecuentemente la necesidad de mantener la seguridad de los datos durante décadas. Por ello, deben pensar ahora en posibles amenazas del futuro para la criptografía que están utilizando.

La necesidad de establecer normas

El trabajo de Isara forma parte de un esfuerzo más amplio en la comunidad criptográfica para desarrollar nuevos métodos de cifrado que los ordenadores cuánticos no podrían descifrar.

El informe de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU resume varios de estos métodos, y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. está trabajando para desarrollar normativas sobre los algoritmos criptográficos resistentes a la computación cuántica.

Sin embargo, el mayor desafío será conseguir su amplia adopción.

Los expertos de las academias creen que negociar la normativa, convencer a los proveedores para que la sigan y lograr que las organizaciones actualicen su hardware y su software llevará años. Los datos antiguos también deberán volver a cifrarse o destruirse.

Por lo tanto, el deprimente pronóstico, aunque probablemente correcto, es que tendrán que pasar un par de décadas para tener ampliamente presente la criptografía resistente a la computación cuántica. Y si finalmente es así, solo nos queda desear que a los ciberdelincuentes les lleve aún más tiempo tener un potente ordenador cuántico entre manos.

Conclusión

Estamos ante un nuevo salto en la potencia de las tecnologías de información que podría cambiar el mundo tal y como lo conocemos. Sin embargo, trae consigo nuevos peligros.

Los ciberdelincuentes están en la búsqueda de quebrar los sistemas de seguridad actuales. Con la llegada de este tipo de procesamiento de datos existe el peligro real de que los atacantes pueden usar estas tecnologías para el mal, por ejemplo “Ataques Cuánticos”.

Por tal motivo, las empresas especializadas en ciberseguridad deben estar varios pasos adelante para mitigar los riesgos y mantener nuestros datos lo más seguros posibles. Deben crear productos de “seguridad cuántica” y “Criptografía cuántica” para contrarrestar los posibles daños y que esta nueva tecnología sea más un aliado que un enemigo de nuestros datos.