Los avances en la computación cuántica podrían poner en riesgo los sistemas de cifrado que actualmente protegen gran parte de la información que circula en internet, incluidas las transacciones bancarias, las comunicaciones privadas y otros datos personales, de acuerdo con una nueva investigación.
Un estudio preliminar elaborado por investigadores de la empresa francesa Alice & Bob plantea que una computadora cuántica con poco más de 22 mil cúbits de tipo gato podría descifrar una clave de seguridad RSA-2048 en aproximadamente 3.14 días.
La investigación, que todavía no ha sido sometida a revisión por pares, fue publicada en el Cryptology ePrint Archive y presenta una nueva estimación de los recursos necesarios para ejecutar el algoritmo de Shor, desarrollado en 1994 por el matemático Peter Shor para acelerar la factorización de números grandes mediante computación cuántica.
El sistema RSA-2048 es uno de los estándares utilizados para proteger información digital. Su seguridad se basa en la dificultad de factorizar números enormes que se obtienen al multiplicar dos números primos. Mientras que generar esa clave es relativamente sencillo, encontrar los números originales mediante computadoras convencionales requiere una enorme capacidad de procesamiento.
Sin embargo, el algoritmo de Shor podría cambiar ese escenario al aprovechar las capacidades de las computadoras cuánticas para realizar ese tipo de operaciones.
La propuesta de Alice & Bob utiliza los llamados cúbits de gato, una arquitectura cuántica basada en fotones atrapados en un oscilador. De acuerdo con los investigadores, este tipo de cúbits permite reducir uno de los principales errores que afectan a los sistemas cuánticos, conocidos como errores de inversión de bits.
Según las estimaciones del estudio, el sistema requeriría 22 mil 593 cúbits de gato para descifrar RSA-2048 en 3.14 días. Los investigadores también plantean que, al conectar 10 máquinas cuánticas para alcanzar 610 mil 530 cúbits, el proceso podría reducirse a aproximadamente una hora con 15 minutos.
El análisis también contempla la seguridad de las criptomonedas. Los investigadores calcularon que un sistema de 29 mil 588 cúbits de gato podría romper los mecanismos de criptografía de curva elíptica utilizados para proteger la propiedad de Bitcoin en alrededor de 61.8 minutos.
No obstante, el propio estudio señala que las transacciones de esta criptomoneda se procesan dentro de intervalos de aproximadamente 10 minutos, por lo que ese tiempo de ejecución no sería suficiente para comprometer una operación en tránsito bajo las condiciones planteadas.
Por ahora, estas estimaciones no significan que exista una computadora cuántica capaz de realizar esos ataques. Los equipos actuales están muy lejos de alcanzar las características necesarias para ejecutar el algoritmo de Shor a esa escala.
Entre los principales desafíos se encuentran la estabilidad de los cúbits, el control de temperaturas extremadamente bajas, la corrección de errores y la posibilidad de conectar un número cada vez mayor de componentes sin perder precisión.
Los investigadores también reconocen que sus cálculos dependen de condiciones técnicas específicas, entre ellas la capacidad de mantener la estabilidad de los cúbits durante periodos prolongados.
A pesar de esas limitaciones, el avance de esta tecnología ha reducido progresivamente las estimaciones sobre los recursos necesarios para romper los sistemas de cifrado actuales. De acuerdo con el estudio, una posible convergencia entre mejoras de hardware y menores requerimientos podría ocurrir a principios de la década de 2030.
Por ello, aunque todavía no existe una amenaza inmediata derivada de estas estimaciones, la investigación vuelve a poner sobre la mesa el desafío de desarrollar nuevos métodos de ciberseguridad y cifrado capaces de resistir los avances de la computación cuántica.
Con información de revista Science Alert
