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  • Julio 2016Nº 478

Informe especial Retos de la computación cuántica

Ciberseguridad

La privacidad en la era cuántica

Los ordenadores cuánticos dejarán obsoletos los métodos criptográficos actuales. ¿Qué ocurrirá entonces?

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Una tarde de octubre, en una playa de Puerto Rico, dos científicos encontraron la solución a un problema que aún no existía. Corría el año 1979. Gilles Brassard, que acababa de obtener su doctorado en Cornell, estaba inmerso en las cálidas aguas del Caribe cuando alguien nadó hacia él. El desconocido se lanzó a explicarle una idea sobre cómo crear una moneda infalsificable. Dicho procedimiento, que había sido inventado varios años antes por un estudiante de doctorado de la Universidad de Columbia llamado Stephen Wiesner, implicaba engastar fotones (partículas de luz) en los billetes. Según las leyes de la mecánica cuántica, todo intento de medir o copiar los fotones alteraría de forma instantánea sus propiedades. Cada billete tendría su propia cadena de fotones: un número de serie cuántico imposible de replicar.

«Me pilló por sorpresa, pero lo escuché con cortesía», relata Brassard, hoy catedrático de sistemas de la información en la Universidad de Montreal. Aquella conversación, cuenta, le cambiaría la vida. Su interlocutor era Charles Bennett, y había reconocido a Brassard como uno de los asistentes a un congreso en el que ambos participaban. Aunque la idea de los billetes cuánticos les intrigaba a los dos, sabían que era técnicamente imposible de realizar: incluso hoy, nadie sabe cómo capturar, inmovilizar y almacenar en un trozo de papel partículas que se mueven a la velocidad de la luz.

«Desde entonces hemos progresado, pero aún estamos remotamente lejos de nada que pueda servir para fabricar billetes cuánticos», explica Brassard. «Pero aquel experimento mental marcó el punto de partida. Es un bello ejemplo de una idea que, siendo completamente disparatada en cuanto a sus aplicaciones prácticas, resulta ser trascendental. Fue a raíz de aquel planteamiento que Bennett y yo concebimos lo que hoy se conoce como distribución cuántica de claves.»

La distribución cuántica de claves constituye una técnica para codificar y transmitir información utilizando fotones. En principio, proporciona una forma de criptografía inviolable. Tras aquel día en la playa, Bennett y Brassard comenzaron una colaboración que duraría cinco años y que conduciría al primer método criptográfico de la historia que depende de las leyes de la física y no de la complejidad matemática. Cuando Bennett y Brassard publicaron finalmente su trabajo, en 1984, fueron pocos los investigadores que se tomaron la idea en serio o que siquiera se percataron de ella. «Se consideraba un problema anecdótico, y eso por parte de los que le prestaban alguna atención. Creo que nosotros mismos tampoco nos lo tomábamos muy en serio», comenta Brassard.

Hoy la situación es otra. Hace treinta años, prácticamente los únicos que empleaban técnicas criptográficas eran los servicios de inteligencia gubernamentales. Pero, en la actualidad, dichas técnicas resultan esenciales para cualquiera de las transacciones que se realizan por Internet. Cada vez que alguien introduce su contraseña o el número de su tarjeta de crédito, complejos programas integrados en los navegadores trabajan en la sombra para mantener la información a salvo de delincuentes. «Es una tecnología que todos necesitamos pero de la que nadie es consciente», señala Vadim Makarov, investigador del Instituto de Computación Cuántica de la Universidad de Waterloo, en Ontario. «Simplemente funciona.»

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