A medida que la computación cuántica avanza, los expertos están preocupados por su potencial de romper los algoritmos de encriptación actuales. La criptografía de clave pública (PKC) es la base de las comunicaciones digitales y transacciones seguras, pero si se desarrolla una computadora cuántica, podría resolver fácilmente los problemas matemáticos en los que se basa la PKC en cuestión de días o incluso horas.

El algoritmo de Shor, un algoritmo cuántico desarrollado por Peter Shor en 1994, es particularmente significativo ya que tiene la capacidad de resolver problemas matemáticos complejos, incluyendo la factorización de números grandes. Aunque los prototipos actuales de computadoras cuánticas están lejos de tener la capacidad y estabilidad necesarias para romper la encriptación, es crucial prepararse para la llegada de las verdaderas computadoras cuánticas.

Estas «Computadoras Cuánticas Criptográficamente Relevantes» (CRQCs, por sus siglas en inglés) podrían representar una amenaza significativa si se utilizan para lanzar ataques retrospectivos, en los que las comunicaciones cifradas capturadas ahora pueden ser descifradas más adelante. Para mitigar este riesgo, los investigadores están trabajando en el desarrollo de algoritmos criptográficos post-cuánticos, que ofrecen seguridad contra ataques cuánticos y pueden ser implementados en infraestructura existente.

El Instituto Nacional de Normas y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos inició la convocatoria «Estandarización de la Criptografía Post-Cuántica» en 2016 para seleccionar algoritmos de encriptación capaces de resistir los ataques de las CRQCs. Varios algoritmos fueron preseleccionados y en la tercera ronda solo quedaron cuatro algoritmos post-cuánticos. Los investigadores franceses están activamente involucrados en este trabajo, con el algoritmo CRYSTALS-Kyber seleccionado para la encriptación de clave pública y el establecimiento de claves. Otro algoritmo, CRYSTALS-Dilithium, se utilizará para generar firmas electrónicas.

La criptografía post-cuántica se considera el enfoque más prometedor para protegerse contra la amenaza cuántica. Estos algoritmos brindan seguridad contra ataques cuánticos mientras se pueden implementar en dispositivos e infraestructura existentes. Sin embargo, la madurez de los algoritmos post-cuánticos necesita una evaluación adicional, ya que aún falta visión criptoanalítica e implementaciones seguras. A pesar de esto, se están realizando esfuerzos para reemplazar las claves RSA con claves públicas modernas que puedan resistir la computación cuántica.

Como aconseja ANSSI (la Agencia Francesa de Ciberseguridad Nacional), es esencial prepararse para un mundo post-cuántico y ser proactivos en la implementación de la criptografía post-cuántica para salvaguardar las comunicaciones digitales y transacciones contra la amenaza cuántica.

Fuentes:
– ANSSI (Agencia Francesa de Ciberseguridad Nacional)
– Olivier Ezratty, experto en computación cuántica y autor.