Como introducción a la criptografía cuántica, empezamos definiendo la criptografía en seguridad aplicada a proteger información, tanto de usuarios, su información personal, particular, así como de las empresas y los gobiernos. Para ello, nos basamos en garantizar la confidencialidad, integridad y autenticidad.
Se asegura la confidencialidad con el cifrado de las comunicaciones entre un punto y otro protegiendo la información ante posibles amenazas de terceros en el medio de transmisión. A todo ello debería sumarse la autenticidad e integridad para identificar quién genera la información y que no han sido modificados.
Un buen servicio de cifrado evita esos ciberataques o engaños y, por lo tanto, nos permite vivir más seguros.
Una amenaza presente
El concepto de criptografía cuántica ha ido cobrando cada vez más peso dentro del campo de la ciberseguridad. Este nuevo concepto va vinculado a la aparición de los ordenadores cuánticos y los problemas que pueden conllevar a nuestra seguridad.
La aparición de la computación cuántica permite resolver problemas matemáticos en un menor tiempo (criptogración clásica actual) con posibilidad de romper todas nuestras comunicaciones seguras tal y como están concebidas en la actualidad.
En la actualidad, se podrían estar almacenando todas nuestras comunicaciones, guardándose para cuando tengamos esa capacidad de cómputo cuántico para explotarlas y abrirlas. Por lo tanto, tenemos que empezar ya a protegernos frente a estas amenazas futuras.
¿Cómo protegernos?
Se han desarrollado dos alternativas para protegernos frente al incremento de capacidad de cómputo por los ordenadores cuánticos:
- Cambiar los actuales algoritmos matemáticos por otros más fuertes que no estén amenazados por una computación cuántica. Estos algoritmos ya han sido seleccionados por organizaciones internacionales, están disponibles y se están implementando y desplegando.
- O cambiar la tecnología, la forma de hacer las cosas. Y ahí es donde surge el nuevo concepto de criptografía cuántica, aplicar la mecánica cuántica para conseguir que nuestras transmisiones sean seguras. El termino de criptografía cuántica es usado para identificar la tecnología de QKD (Quantum Key Distribution).
¿En qué consiste la criptografía cuántica?
La criptografía cuántica o QKD es la distribución de claves que se apoya en la mecánica cuántica. Entre el emisor y el receptor nos enviamos fotones. Esto hace que el medio sea seguro, porque si alguien intenta meterse por medio a escuchar esa comunicación, los fotones son alterados y el resultado que obtengo en el receptor es distinto, permitiéndonos percibir que la comunicación se ha comprometido.
Hasta ahora estábamos familiarizados con el concepto de bits, 0 y 1. En el caso de los fotones de lo que hablamos es de qubits, poniéndolos en relación con el emisor y el receptor. Donde antes podía recibir un cero o un uno ahora puedo recibir múltiples combinaciones. El resultado de esa transmisión se usa como una clave que, además, se inyecta en los cifradores tradicionales que protegen todas las comunicaciones, convirtiendo esa clave como una clave secreta y segura.
Retos de la criptografía cuántica
La criptografía cuántica está en desarrollo y conlleva muchos retos para nuestros medios actuales. Por un lado, necesitamos poder industrializarla, así como asegurar la interoperabilidad de equipos de distintos fabricantes, Además, requiere unos estándares de seguridad para aplicar la tecnología de forma correcta y hacer la transferencia de claves a cifradores de forma segura. Incluso tiene retos de llegar a más distancia con mejores características funcionales, proveer de más claves con independencia del medio físico.
Existen ya iniciativas tanto en España como en otros países para cubrir distintos segmentos (terrestre y satélite), pero todavía debemos trabajar en cómo mejorar la tecnología para que podamos convertirla en una solución real.
Parte del éxito dependerá de poder contar con el talento necesario que nos permita implantar esta tecnología.
Estamos ante una nueva tecnología que debe situar a las universidades y centros de estudios como los impulsores principales del desarrollo de estas herramientas. Pero estas investigaciones no deben quedarse en papers académicos para compartir en conferencias especializadas, sino que deben dar el salto a las empresas para poder convertirse en productos que permitan su aplicación práctica tan pronto como sea posible.
Su aplicación prioritaria debe ser el sector público, la Administración o Defensa de los Estados. Pero, hay otros tipos de organizaciones privadas que deben situar cuanto antes en su radar planes para implementar la criptografía cuántica, como es el caso de las empresas del sector financiero, las empresas que gestionan instalaciones críticas para la sociedad (como la energía), clínicas privadas por la información que almacenan de sus pacientes o aseguradoras que manejan información sensible de sus clientes.
En Tecnobit-Grupo Oesía nos encontramos ya trabajando en esta tecnología para contribuir con nuestra experiencia a los retos planteados: formando profesionales, estandarizando e industrializando.
Lourdes Velasco, director de Cifra de Cipherbit-Grupo Oesía
