Criptografía y Computación Cuántica, el futuro de la confidencialidad

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La importancia de la criptografía

La confidencialidad es una propiedad de la información que tiene como objetivo que solo pueda ser vista o comprendida por las personas o entidades que su autor o emisor considere oportunas. La protección de la confidencialidad ha sido una cuestión a la que se ha otorgado gran importancia desde la antigüedad. Si la información, como reza el dicho, es poder, para no poner en riesgo el segundo hay que proteger la primera. 

Para lograr ese objetivo nació la criptografía, que significa ‘escritura oculta’, según su traducción directa del griego clásico. A lo largo de la Historia se han ido creando sistemas criptográficos para proteger las comunicaciones, pero tarde o temprano acababan siendo vulnerados por el adversario. Un ejemplo célebre es la ruptura del código del sistema de cifrado ‘Enigma’ que utilizaban los nazis durante la Segunda Guerra Mundial. Los aliados lograron interceptar y descifrar las comunicaciones que se consideraban inviolables, algo que sin duda contribuyó a su victoria en aquella guerra.

Como curiosidad, cabe citar el que probablemente sea el ejemplo más célebre de un documento criptográfico que hasta el momento ha resistido los esfuerzos por descifrar su contenido: el Manuscrito Voynich, un libro ilustrado, escrito a mano en un idioma o sistema de escritura desconocido, que data del siglo XV aproximadamente. Se caracteriza por su contenido enigmático, que incluye textos ilegibles acompañados de ilustraciones de plantas, diagramas astronómicos, figuras humanas y extrañas composiciones simbólicas. En cualquier caso, es una muestra aislada que no proporciona una cantidad suficiente de datos para realizar un análisis efectivo, con lo que no invalida la hipótesis de que cualquier codificación puede ser vulnerada si se dan las condiciones necesarias.

Continuando con la Historia, la llegada de los sistemas de computación electrónica modernos supuso una revolución para la criptografía. Se desarrolló toda una teoría que involucraba cálculos matemáticos que hasta ese momento eran inviables. Aparecieron técnicas y algoritmos cada vez más complejos, pero al mismo tiempo evolucionaban, tan solo un paso por detrás, las técnicas y algoritmos que conseguían vulnerar el secreto y exigían nuevos avances.

En la actualidad, la criptografía es esencial en nuestra vida digital. Es la base que protege nuestra información personal, transacciones bancarias, comunicaciones y muchos otros aspectos que se han convertido en parte de nuestra vida cotidiana sin que seamos apenas conscientes. Gracias a ella, los datos se transforman en códigos complejos, extremadamente difíciles de descifrar sin las claves adecuadas, garantizando no solo esa anhelada confidencialidad, sino también su integridad (la seguridad de que la información no ha sido modificada por terceros) y autenticidad (se ofrecen garantías de que su origen es el que esperamos).

El Desafío de la Computación Cuántica

Los esquemas criptográficos actuales se basan en problemas matemáticos complejos que son prácticamente imposibles de resolver con los ordenadores tradicionales. Sin embargo, la computación cuántica introduce un nuevo paradigma. Con un ordenador cuántico lo suficientemente potente y algoritmos como Shor, que explota las propiedades de los qubits (las unidades básicas de información cuántica), se podrían resolver estos problemas en mucho menos tiempo: pasaríamos de cientos, incluso miles de años de trabajo de computación a un tiempo ‘razonable’ (meses, días, horas…) que haría que el esfuerzo de descifrar una información encriptada pasase a valer la pena para un atacante. 

La consecuencia es que esta posibilidad pone en peligro la seguridad de todos los datos protegidos por los métodos que se están utilizando en nuestro entorno: las claves utilizadas en los sistemas de cifrado ‘tradicionales’, aquellos que están implantados en la actualidad en infinidad de servicios, podrían ser descifradas rápidamente, comprometiendo información confidencial en sectores como la banca, el comercio o la seguridad nacional.

La Solución: Criptografía Cuántica

La criptografía cuántica emerge como una solución prometedora para este problema. Una de sus aplicaciones más conocidas es la distribución de claves cuánticas (QKD), que utiliza las propiedades de la mecánica cuántica, como el entrelazamiento y la no clonación, para garantizar que una clave criptográfica no pueda ser interceptada sin dejar un rastro.

La ventaja principal de esta tecnología es su seguridad inherente: si alguien intenta espiar el canal cuántico, las leyes de la física aseguran que las perturbaciones serán detectables, permitiendo abortar la comunicación.

El Futuro

A medida que la computación cuántica avanza, la transición a sistemas criptográficos resistentes a este nuevo paradigma se vuelve crucial. Esto incluye tanto la adopción de algoritmos post-cuánticos, diseñados para resistir ataques cuánticos, como la implementación de tecnologías de criptografía cuántica.

En conclusión, la criptografía debe evolucionar -y está evolucionando- para enfrentar los desafíos que plantea la computación cuántica. Esta transición es fundamental para garantizar la privacidad y la seguridad en un futuro muy próximo que ya amenaza uno de los pilares de nuestros sistemas de comunicación: la seguridad de la información transmitida a través de redes informáticas.