¿Quieres robar un par de bitcoins ? Todo lo que tiene que hacer es calcular la clave privada de la clave pública de 16 dígitos de su víctima resolviendo el llamado problema del "logaritmo discreto de la curva elíptica". Usando una computadora normal, tomará alrededor de 0,65 mil millones de años .

¿Pero si en algún lugar hay una computadora cuántica capaz de procesar información a una velocidad que excede exponencialmente la velocidad de las supercomputadoras modernas? De repente, lo que parece imposible es convertirse en una tarea que se puede resolver en menos de 10 minutos.

Computación cuántica

El problema de la computación cuántica no es nuevo en la criptografía , y muchos expertos creen que todavía tenemos unos diez años para desarrollar la criptografía resistente a la cuántica. Sin embargo, algunos criptógrafos dicen que el progreso reciente (e inesperadamente rápido) en la computación cuántica está conduciendo a una fuerte reducción en este período seguro, y para 2027, Bitcoin podría ser pirateado.

"En los últimos dos años, nos hemos movido más allá de los últimos 15 o 20 años ", dijo Stuart Allen, director de IonQ, que afirma producir algunas de las computadoras cuánticas más poderosas del mundo, en un comentario a Decrypt .

El jueves 22 de agosto, los mejores criptógrafos se reunirán en Santa Bárbara en la Universidad de California en la semifinal del concurso de criptografía post-cuántica del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST).

Los finalistas del concurso NIST se anunciarán en unos meses y pueden pasar años antes de que se determine un ganador. Los criptógrafos sostienen que los estándares desarrollados en la competencia pueden proporcionar cadenas de bloques con una mejor protección contra el rápido crecimiento de las computadoras cuánticas.

"Si alguien rompe su llave, pueden hacer lo que quieran ", dijo Decrypt Rob Campbell de Med Cybersecurity, una compañía de ciberseguridad. Él dice que cualquier persona que almacene información confidencial en la cadena de bloques está en riesgo.

Los "piratas informáticos cuánticos" pueden falsificar su nombre y quitarle su dinero, y si los datos médicos se almacenan en la cadena de bloques, entonces "triplican su dosis de medicamento" de manera maliciosa.

¿Qué es un mundo cuántico?

Los transistores en las computadoras convencionales recopilan datos en unidades de 1 y 0. ¿Es el cielo azul hoy? En caso afirmativo, 1. Si no, 0. Los cálculos son, de hecho, combinaciones de ceros y unos: con un número suficiente de transistores, puede calcular casi todo.

Con las computadoras cuánticas, la misma entrada, llamada qubit, puede representar simultáneamente 0 y 1; este es un estado conocido como "superposición cuántica". Hace que las computadoras cuánticas sean significativamente más potentes que las computadoras convencionales. Utilizando versiones modificadas del algoritmo cuántico de Shore , los piratas informáticos pueden revertir el proceso que hace que las claves privadas sean tan difíciles de descifrar.

Pero en este momento, la mejor computadora cuántica es quizás la Bristlecone de 72 qubits de Google. Miruna Roska, una estudiante de posgrado de criptografía post-cuántica, sugiere que se necesitan alrededor de 4,000 qubits para descifrar algoritmos criptográficos modernos.

Entonces, ¿cuánto tiempo tenemos?

IonQ Allan cree que la criptografía post-cuántica tardará unos diez años en convertirse en una fuerza real. Para entonces, cree, es probable que alguien esté desarrollando una cadena de bloques resistente a la cuántica.

Danny Ryan, investigador principal de la Fundación Ethereum, piensa lo mismo:

“Este no es un problema muy significativo en los próximos 10 años, y probablemente no en 20-30 años. Al mismo tiempo, admitimos el peor de los casos en tales asuntos, por lo que debemos estar preparados para esto de antemano ”.

Pero otros dicen que el problema debe abordarse de inmediato y que, además de la amenaza para Bitcoin, la computación cuántica puede representar una seria amenaza para la ciberseguridad en general. Rob Campbell, de Med Cybersecurity, dice que un gobierno armado con un software de descifrado cuántico puede "aprender todos los secretos del mundo".

Campbell, quien ha sido especialmente entrenado por el Oficial de Enlace de la Marina de los EE. UU. En el departamento de I + D, sabe como nadie más que las tecnologías secretas del gobierno a menudo están por delante de desarrollos comerciales relativamente asequibles.

"Estábamos décadas por delante ", dice. "No queríamos que los adversarios potenciales conocieran nuestras capacidades".

Incluso si las afirmaciones de Campbell parecen exageradas, indica correctamente que el desarrollo de algoritmos criptográficos resistentes a los cuánticos debería convertirse hoy en un problema de seguridad nacional, ya que la carrera armamentista por la superioridad cuántica está en su apogeo: China ya ha gastado $ 10 mil millones en un centro de investigación de computadoras cuánticas; Estados Unidos también está invirtiendo cientos de millones de dólares en esta área.

Resistencia cuántica

La computación cuántica puede ser tan efectiva para los criptógrafos como lo es para los hackers. Las partículas superposicionales no observables existen en varios estados, pero tras la detección se "colapsan" en un punto en el espacio-tiempo. La criptografía cuántica tiene las mismas propiedades, ya que los protones que componen la transacción cifrada se desplazan durante la observación; Un atacante exitoso debe romper las leyes de la física para interceptarlo.

Esto hace que la información encriptada a nivel cuántico sea resistente, entre otras cosas, a los llamados ataques de "hombre en el medio", cuando los atacantes interceptan la transmisión de datos en sí sin la necesidad de descifrar la clave.

Varios proyectos de blockchain afirman que utilizan métodos resistentes a los cuánticos para proporcionar cifrado de firmas y hashes: estos son QRL, IOTA, HyperCash y Starkware. Pero con la computación cuántica que aún está en pañales, es difícil determinar la validez de estas afirmaciones.

Hasta que los algoritmos a prueba cuántica sean probados y aceptados por la amplia comunidad académica, no hay certeza de que ninguna de estas cadenas de bloques sea lo suficientemente resistente a las computadoras cuánticas. Campbell y otros científicos estarán esperando los resultados del concurso NIST, sin embargo, como se mencionó anteriormente, los ganadores finales se pueden anunciar en unos años. El propio NIST espera que las evaluaciones de proyectos se completen para 2022.

"Es probable que los ganadores se conviertan en criptografía estándar y sean utilizados por la mayor parte del planeta ", dice Campbell.

Sin embargo, adoptar el algoritmo desarrollado puede ser una tarea difícil para grandes cadenas de bloques como Bitcoin o Ethereum. Si bien los propietarios de protocolos centralizados pueden actualizar el sistema a su discreción, las cadenas de bloques, de naturaleza democrática, requieren un amplio acuerdo para implementar la actualización.

En el caso de una actualización, todas las billeteras de criptomonedas que no son resistentes cuánticas se vuelven vulnerables a los ataques. En tales billeteras potencialmente vulnerables hoy en día, por ejemplo, hay alrededor de 1 millón de bitcoins extraídos por el creador de bitcoin Satoshi Nakamoto; si no se transfieren a una nueva billetera cuántica resistente, pueden convertirse en la presa de la primera persona con una computadora cuántica bastante poderosa.

"Si mañana aparecen poderosas computadoras cuánticas", dice Ryan de la Fundación Ethereum, "tendremos muchos más problemas que solo la seguridad de blockchain".

Un informe de 2019 de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. Concluye que incluso si se espera que la aplicación real de la computación cuántica tome alrededor de diez años, la investigación necesaria ya debe realizarse hoy para minimizar el "desastre potencial en el campo de la seguridad y la privacidad".

Fecha de publicación 20/08/2019
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