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Open Quantum Safe: en defensa de la criptografía y el Bitcoin de la computación cuántica

Criptografía Post-Quantum

Hay varios esfuerzos en curso para desarrollar una criptografía resistente en la era cuántica. Uno de esos esfuerzos es Open Quantum Safe, que es una iniciativa de código abierto que está construyendo una librería en lenguaje C llamada liboqs, la cual está siendo diseñada como un algoritmo criptográfico resistente a la computación cuántica.

La implementación inicial de Open Quantum Safe se está aplicando al proyecto open-source OpenSSL, que es ampliamente utilizado hoy en día en Internet para el cifrado SSL/TLS. Mirando el futuro de las criptomonedas en un mundo post-cuántico, también hay varios esfuerzos de código abierto en curso incluyendo uno llamado Quantum-Resistant Ledger (QRL)  que está diseñado desde el principio para ser resistente a ataques de computación clásica y cuántica.

La próxima era de la computación cuántica requerirá nuevas tecnologías y enfoques para mantener la criptografía segura.

Una de las razones clave por las que se crearon las computadoras en primer lugar fue ayudar a crear y romper la criptografía, según Konstantinos Karagiannis, Director de Tecnología de Consultoría de Seguridad de BT Americas.

Hoy existe una carrera para romper la criptografía moderna que está impulsando la investigación y el desarrollo de la computación cuántica, afirmó Karagiannis en una sesión en la “Open Source Summit” en Los Ángeles.

La computación cuántica es muy diferente de la computación basada en silicio. El atractivo de la computación cuántica es que puede hacer uso de los estados cuánticos de la materia, incluyendo entrelazamiento y superposición de partículas subatómicas, para lograr una potencia de procesamiento masiva.

“Imagine un mundo en el que pueda leer las comunicaciones cifradas de todos en tiempo real, esa es la promesa de una máquina de computación cuántica”, dijo Karagiannis.

En el núcleo de las mediciones de potencia computacional cuántica se encuentra el concepto de qubit (bit cuántico). Karagiannis dijo que a diferencia del clásico mundo del ordenador de silicio, que es una opción binaria de uno o de cero, un qubit puede ser uno, cero o una superposición de ambos.

Karagiannis explicó que la superposición también significa que los ordenadores cuánticos pueden realizar operaciones que una computadora clásica simplemente no puede hacer, como analizar todas las posibilidades al mismo tiempo.

“No se trata de velocidad, se trata de acercarse a la computación de una manera completamente diferente”, dijo Karagiannis. “Esto es diferente de la computación masivamente paralela”.

Cracking Bitcoin

Karagiannis explicó que una de las primeras aplicaciones para la computación cuántica es específicamente la detección de criptografía de clave pública (PK). Señaló que la criptografía PK se basa en la dificultad que tiene un ordenador clásico para factorizar grandes números. Por ejemplo, dijo que para romper una PK hoy, un sistema tendría que encontrar factores de un número de 400 dígitos.

“Con una computación cuántica crackear una PK debe ser trivial”, dijo Karagiannis. “Si tienes suficientes qubits, puedes probar literalmente todas las combinaciones de números en todas las dimensiones y obtendrás la respuesta correcta”.

Mirando más allá de la encriptación PK, Karagiannis dijo que existe un riesgo para las criptomonedas como Bitcoin, a partir de la potencia de la computación cuántica. La cadena de bloques de Bitcoin utiliza Criptografía de Curva Elíptica (ECC) que es un sistema de Clave Pública que se basa en encontrar números en una curva elíptica.

Karagiannis dijo que usando una versión modificada de un enfoque matemático conocido como algoritmo de Shor, es posible determinar todas las claves relacionadas con ECC utilizadas por Bitcoin.

Para asegurar Bitcoin ECC se utiliza una dirección para obtener una clave privada. Utilizando la computación cuántica debería ser posible descargar toda la cadena de bloques (blockchain) para obtener la clave privada, dijo Karagiannis. Añadió que un ordenador cuántico, en teoría, sería capaz de obtener la clave privada para cada persona que haya realizado alguna transacción Bitcoin.

“El Bitcoin y la mayoría de las monedas basadas en blockchain son actualmente débiles ante la computación cuántica” dijo.

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