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Computación Cuántica: ¿Qué depara el futuro para los servicios de confianza digital?


Por Mike Hathaway CTO Ascertia - 21 de abril 2021


Quantum computing es un tema que se discute cada vez más dentro de las empresas, pero ¿qué es, cómo funciona y qué efecto tendrá sobre los servicios digitales de confianza?



En el nivel más básico, una computadora cuántica utiliza propiedades de la mecánica cuántica para realizar cálculos que no son posibles de realizar en las computadoras tradicionales.


Por lo tanto, la computación cuántica se usa con mayor frecuencia en aplicaciones que requieren una gran potencia de procesamiento o en casos de uso en donde hay gran cantidad de datos para procesar. Sistemas como el modelado y seguimiento de reconocimiento facial por video, inteligencia artificial y aprendizaje automático, modelos de datos de gran tamaño como en biología molecular, química, genómica, optimización de tráfico, modelado financiero- todos ellos están a la vanguardia de la computación cuántica.


La potencia computacional ha aumentado significativamente en las últimas décadas y, como resultado, los procesadores se han vuelto más potentes, tienen acceso a más memoria, utilizan discos más rápidos y, en general, ofrecen un procesamiento más rápido. Este aumento en el poder computacional continuará expandiéndose exponencialmente con la introducción de computadoras cuánticas.


A medida que ha aumentado el poder computacional, también lo ha hecho la probabilidad de poder reproducir hashes existentes (Hash: resumen criptografico del documento, usado para la firma). A lo largo de los años, los algoritmos y las técnicas de hash se han reemplazado para evitar que una máquina más potente reproduzca un hash o una clave determinada. En otras palabras, las computadoras más potentes significan que, en teoría, alguien podría falsificar una firma o alterar información que actualmente está protegida por una firma electrónica.


Al igual que con cualquier tecnología emergente, el poder de la computación cuántica significa que sus capacidades probablemente se usarán con razones nefastas, incluida la ruptura de sistemas criptográficos y los sistemas de autenticación en los que confiamos para asegurar nuestras vidas digitales


La computación cuántica es el siguiente paso evolutivo en este dilema.


¿Cómo afectará la computación cuántica a los servicios de confianza?


La seguridad de Internet depende de la criptografía de clave pública PKI y esta seguridad se basa en la dificultad para resolver los problemas matemáticos generados en el uso de la criptografía de clave pública.


Con la introducción de la computación cuántica, la potencia computacional aumentará en la medida en que se requiera el diseño de nuevos algoritmos para proporcionar la seguridad de que estos problemas son matemáticamente lo suficientemente difíciles para que esta nueva potencia computacional los resuelva, en relación con el tiempo que llevará resolver el problema.


La base de toda buena criptografía es el proceso de generación de números aleatorios. Los módulos de seguridad de hardware (HSM) se han utilizado durante décadas para proporcionar una fuente de generación de números aleatorios basada en hardware. Están surgiendo nuevas investigaciones en torno a la generación de números aleatorios basada en láser y la generación de números aleatorios confiables que son lo suficientemente largos para resistir la potencia computacional de fuerza bruta disponible con la computación cuántica.

Los ataques cuánticos a los algoritmos criptográficos actuales implican que un atacante podría aparecer y comenzar a hacerse pasar por el propietario original de la clave para firmar documentos digitalmente, socavando así toda la integridad de la protección y autenticidad de la información.


Para mitigar esto, las empresas deben ser criptográficamente ágiles e introducir nuevos algoritmos hash en los productos tan pronto como sean aprobados por NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tecnología) y otras agencias para que los clientes puedan producir claves resistentes a los ataques de los sistemas de computación cuántica.


Las actividades de investigación actuales del NIST sobre la estandarización y la criptografía cuántica segura garantizarán un resultado que proporcionará recomendaciones sobre algoritmos específicos para casos de uso específicos. Una vez que se anuncie la lista final, los líderes como Ascertia deberán introducir estos nuevos algoritmos en todos los productos y soluciones.

El problema es que aunque los nuevos sistemas resistentes a la tecnología cuántica contrarrestarán las amenazas inmediatas, el soporte en ecosistemas más amplios y dentro de componentes de terceros podría ser un desafío, como se experimentó con la introducción de SHA-2.


La computación cuántica traerá un cambio de sistema en cómo se pueden resolver las ecuaciones matemáticas, razón por la cual la industria debe estar dos pasos por delante para garantizar que las firmas digitales y los documentos estén protegidos y la confianza digital.


Como proveedor de productos y servicios digitales de alta confianza, siempre adherimos a los últimos estándares y soluciones disponibles para brindar confianza digital, ahora y en el futuro.


Traducción de Certinet quien representa los productos de Ascertia para Chile y Latinoamerica.


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