{"id":575,"date":"2022-11-01T17:09:00","date_gmt":"2022-11-01T16:09:00","guid":{"rendered":"http:\/\/capri.dev\/blog\/?p=575"},"modified":"2022-11-05T11:29:18","modified_gmt":"2022-11-05T10:29:18","slug":"computacion-cuantica-la-amenaza-cuantica-y-los-ataques-sndl","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/capri.dev\/blog\/computacion-cuantica-la-amenaza-cuantica-y-los-ataques-sndl\/","title":{"rendered":"Computaci\u00f3n cu\u00e1ntica, la amenaza cu\u00e1ntica y los ataques SNDL"},"content":{"rendered":"\n
\"quantum<\/a><\/figure>\n\n\n\n

Debido a mi trabajo, llevo ya un tiempo leyendo informaci\u00f3n y teniendo presente lo que se conoce como \u00abthe quantum threat\u00bb<\/em><\/strong>, o lo que es lo mismo, \u00abla amenaza cu\u00e1ntica\u00bb, y hoy quer\u00eda hablar un poco de ese tema.<\/p>\n\n\n\n

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Desde principios del siglo XX se lleva desarrollando una rama de la f\u00edsica que cada vez es m\u00e1s importante, llamada \u00abf\u00edsica cu\u00e1ntica\u00bb<\/strong>. Esta rama de las ciencias trata sobre las leyes de la f\u00edsica que rigen en nuestro universo a nivel subat\u00f3mico. Uno de los grandes misterios de la f\u00edsica moderna es el hecho de que la f\u00edsica a nuestra escala aparentemente no se rige por las mismas leyes que la f\u00edsica a escala subat\u00f3mica, lo cual trae de cabeza a los f\u00edsicos desde hace m\u00e1s de 100 a\u00f1os.<\/p>\n\n\n\n

Es cierto que no hay ning\u00fan motivo para pensar que las leyes de la f\u00edsica deban ser las mismas para todas las escalas, y sin embargo resulta extra\u00f1o pensar lo contrario. Hay algunos f\u00edsicos que cuestionan esta asunci\u00f3n de la homogeneidad de las leyes a todas las escalas, pero creo que el pensamiento generalizado es que en alg\u00fan momento de la historia seremos capaces de encontrar esa ley universal <\/strong>que nos permita unificar las f\u00edsicas de ambas escalas, y por ello hay muchos f\u00edsicos te\u00f3ricos trabajando en encontrar dicha unificaci\u00f3n de leyes, sin mucho \u00e9xito hasta el momento.<\/p>\n\n\n\n

La investigaci\u00f3n te\u00f3rica pura siempre ha llevado a numerosos avances t\u00e9cnicos en otros campos, y en este caso la inform\u00e1tica, que en la d\u00e9cada de los 80 empez\u00f3 a desarrollar los postulados de mec\u00e1nica cu\u00e1ntica aplicados a la computaci\u00f3n, con el objetivo inicial de mejorar la simulaci\u00f3n de procesos f\u00edsicos en un ordenador. En estos 40 a\u00f1os los avances de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica<\/strong> han sido notables.<\/p>\n\n\n\n

Se trata de un nuevo paradigma en el que adem\u00e1s de ceros y unos, tenemos que un bit tambi\u00e9n puede valer 0 y 1 a la vez. Este hecho, llamado superposici\u00f3n cu\u00e1ntica<\/strong>, as\u00ed como otras caracter\u00edsticas como el entrelazamiento<\/strong> o entanglement<\/em>, permiten la construcci\u00f3n de todo un sistema alternativo de puertas l\u00f3gicas que en definitiva se traduce en ordenadores con capacidades de procesamiento que permiten convertir en tratables problemas que antes se consideraban intratables. Es decir, problemas que antes pod\u00edan llevar un tiempo de procesamiento medido en millones de a\u00f1os con nuestra tecnolog\u00eda actual, pasan a ser problemas con tiempos de procesamiento de meses, semanas o incluso horas.<\/p>\n\n\n\n

La unidad de procesamiento de datos m\u00ednima de un sistema de computaci\u00f3n cl\u00e1sico se denomina \u00abbit\u00bb, que en \u00faltima instancia es el estado de una puerta l\u00f3gica que puede estar en 0 \u00f3 1. Por otro lado, la unidad de datos m\u00ednima en inform\u00e1tica cu\u00e1ntica se denomina \u00abqubit\u00bb<\/strong>, y en este caso un qubit es una part\u00edcula, inferior al \u00e1tomo, por ejemplo un electr\u00f3n, que debido a su tama\u00f1o est\u00e1 sujeto a las leyes de la f\u00edsica cu\u00e1ntica, no a las leyes de la f\u00edsica cl\u00e1sica, as\u00ed que deja de estar en el terreno de lo definido para moverse en el terreno de lo probable, comport\u00e1ndose como part\u00edcula y como onda, pudiendo estar en 2 sitios a la vez, o pudiendo transmitir informaci\u00f3n a distancia infinita en tiempo infinitesimal. Esto resulta casi imposible de entender en nuestra escala macro, incluso para aquellos acostumbrados a trabajar en ello todos los d\u00edas.<\/p>\n\n\n\n

No es ciencia ficci\u00f3n, es ciencia real, y es ciencia que, como digo, lleva ya m\u00e1s de 40 a\u00f1os desarroll\u00e1ndose. Antes del a\u00f1o 2000 ya cont\u00e1bamos con el primer ordenador cu\u00e1ntico de 2 qubits, y antes de la pandemia de 2020 ya cont\u00e1bamos con un ordenador cu\u00e1ntico de 20 qubits, cortes\u00eda de IBM. En septiembre de ese a\u00f1o Google se apresur\u00f3 a anunciar que hab\u00eda alcanzado la \u00absupremac\u00eda cu\u00e1ntica\u00bb<\/strong>, aunque luego lo tuvo que desmentir. Hoy en d\u00eda los diferentes pa\u00edses est\u00e1n embarcados en una carrera por ver qui\u00e9n es el primero en dominar la tecnolog\u00eda lo suficiente como para pasar de ordenadores de unas decenas de qubits, a ordenadores de miles de qubits. En el momento que alguno lo consiga, se dice que habr\u00e1 alcanzado la supremac\u00eda cu\u00e1ntica, ya que su hallazgo muy probablemente desequilibrar\u00e1 el equilibrio de poderes actual de diversas maneras.<\/p>\n\n\n\n

Los problemas para conseguir pasar de unos pocos qubits a la supremac\u00eda cu\u00e1ntica son muchos y todos complejos, pero el que resulta m\u00e1s llamativo es el hecho de que actualmente para tener qubits \u00abestables\u00bb se requieren temperaturas fr\u00edas extremas (-273\u00baC) que resultan car\u00edsimas de conseguir en nuestro planeta.<\/p>\n\n\n\n

Cabe preguntarse \u00bfpor qu\u00e9 conseguir un ordenador cu\u00e1ntico otorga \u00absupremac\u00eda\u00bb?. Bueno, en l\u00ednea generales, se trata de que los sistemas inform\u00e1ticos para investigar sobre materiales, sobre medicamentos, sobre mol\u00e9culas nuevas, sobre modelos climatol\u00f3gicos, gen\u00e9tica y sobre una infinidad de cosas relacionadas con el mundo f\u00edsico, hoy en d\u00eda son sistemas muy rudimentarios, ya que los ordenadores actuales son incapaces de gestionar el elevad\u00edsimo n\u00famero de variables y la interacci\u00f3n entre todas ellas que entran en juego en este tipo de sistemas en la realidad. Con un ordenador cu\u00e1ntico estas representaciones pasar\u00edan a ser perfectamente posibles y la manipulaci\u00f3n de dichos escenarios y simulaciones ser\u00edan problemas tratables, lo que nos permitir\u00eda resolver problemas que hoy en d\u00eda s\u00f3lo so\u00f1amos con ara\u00f1ar, gracias a la potencia de c\u00e1lculo que ganar\u00edamos. Esto dar\u00eda, al pa\u00eds que lo consiga primero, un enorme poder sobre el resto, que podr\u00eda decidir aprovecharlo para el bien com\u00fan… o no… Por el momento la historia no est\u00e1 de parte de la humanidad en los momentos en los que se ha producido un fuerte rebalanceo de poder, as\u00ed que es altamente probable que para cuando esto suceda (las previsiones m\u00e1s optimistas hablan de antes de 2030, es decir, a la vuelta de la esquina) sigamos sin haber evolucionado lo suficiente como para darnos cuenta de la importancia de colaborar en vez de enfrentar. No hay m\u00e1s que ver el t\u00e9rmino usado, \u00absupremac\u00eda\u00bb para intuir que las ideas que hay detr\u00e1s seguramente no son las m\u00e1s honorables.<\/p>\n\n\n\n

Por otro lado est\u00e1 lo que se ha venido a llamar la \u00abamenaza cu\u00e1ntica\u00bb, que es como la guinda del pastel: Resulta que tenemos la criptograf\u00eda<\/strong>, esa rama de las matem\u00e1ticas que nos sirve para cifrar mensajes, que avanz\u00f3 especialmente durante la segunda guerra mundial para evitar que el enemigo fuera capaz de descifrar los mensajes que se mandaban unos a otros en caso de ser interceptados. En realidad la criptograf\u00eda existe al menos desde la \u00e9poca de los egipcios -que sepamos- pero tuvo un especial auge durante la segunda guerra mundial, momento en el que se tecnific\u00f3, y de hecho, como producto de esa tecnificaci\u00f3n nacieron las primeras m\u00e1quinas de c\u00e1lculo, precursoras de los ordenadores actuales.<\/p>\n\n\n\n

A d\u00eda de hoy, la criptograf\u00eda se utiliza en todas partes de manera bastante transparente la mayor\u00eda de las veces: en los servidores de correo y servidores web para estar seguros de que est\u00e1n \u00abhablando\u00bb con quien desean hablar, en las aplicaciones de mensajer\u00eda instant\u00e1nea, en las aplicaciones m\u00f3viles para gestionar nuestra cuenta bancaria, en Bizum, etc. Y por si fuera poco, tambi\u00e9n est\u00e1n las \u00abredes blockchain\u00bb, tanto las que se utilizan como criptomonedas<\/strong> como las que no. Las criptomonedas deben su nombre a que hacen uso extensivo de la criptograf\u00eda para asegurarse de que la transferencia de valor va de A a B y no hay ning\u00fan C por medio que pueda interceptar dicho intercambio y manipularlo o quedarse con \u00e9l, o para asegurarse de que si un contrato inteligente recibe una orden de A, dicha orden es de A y no de C.<\/p>\n\n\n\n

En las redes blockchain, a d\u00eda de hoy (noviembre de 2022), se amasa una capitalizaci\u00f3n de mercado de algo m\u00e1s de 1 bill\u00f3n de euros (casi el PIB de un pa\u00eds entero como Espa\u00f1a), con un volumen de movimiento diario de unos 81 millones de euros. Alguien con capacidad de suplantar identidades tendr\u00eda la capacidad de hacerse con todo ese dinero, ya sea para un pa\u00eds, para una corporaci\u00f3n, o para una persona.<\/p>\n\n\n\n

Por otro lado, fuera de blockchain y de las aplicaciones m\u00e1s comerciales, tambi\u00e9n se firman miles de mensajes criptogr\u00e1ficamente todos los d\u00edas por parte de administraciones, bancos, o sistemas de notarizaci\u00f3n, que utilizan certificados digitales (otra forma de utilizaci\u00f3n de la criptograf\u00eda) para asegurarse de que yo soy yo en una transacci\u00f3n digital, y no soy otra persona. Como digo, la criptograf\u00eda hasta en la sopa.<\/p>\n\n\n\n

Los mecanismos criptogr\u00e1ficos de utilizaci\u00f3n com\u00fan son resistentes a ataques \u00abcomunes\u00bb realizables con ordenadores comunes. Est\u00e1 demostrado que, por ejemplo, los mensajes cifrados utilizando criptograf\u00eda de curva el\u00edptica ECDSA (una de las m\u00e1s comunes), dependiendo de la longitud de la clave, son resistentes a ataques de fuerza bruta porque se necesitar\u00eda un n\u00famero del orden de los millones de a\u00f1os para averiguar la clave que permita descifrarlos con los ordenadores m\u00e1s potentes de la actualidad. La tecnolog\u00eda cu\u00e1ntica acaba con eso. Ah\u00ed donde pone \u00abmillones de a\u00f1os\u00bb pongamos \u00ab24 horas\u00bb y \u00a1boom<\/em>!, los pilares de nuestra sociedad actual se desmoronan. Es m\u00e1s o menos como si de pronto alguien tuviera la capacidad de atravesar paredes de manera limpia y sin dejar rastro: Quien posea primero dicha tecnolog\u00eda tendr\u00e1 una ventaja enorme y puede ser considerado como una amenaza por el resto. Podr\u00e1 leer los mensajes que cualquiera env\u00ede a cualquiera, podr\u00e1 impersonar mensajes (hacerse pasar por alguien que no se es), de modo que podr\u00e1 hacerse pasar por, digamos, Elon Musk, y hacerse una transferencia por el monto que desee, podr\u00e1 firmar digitalmente la notarizaci\u00f3n de un t\u00edtulo de propiedad de, digamos, el Palacio de Buckingham a su nombre, podr\u00e1 descifrar cualquier documento o secreto oficial y no oficial, etc., etc., etc. En general, estar\u00e1 en posesi\u00f3n de la llave para abrir cualquier comunicaci\u00f3n digital, ya sea un intercambio de informaci\u00f3n, o un intercambio de valor. He ah\u00ed la tan temida amenaza.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfY qu\u00e9 pa\u00edses est\u00e1n invirtiendo m\u00e1s en desarrollar la tecnolog\u00eda de ordenadores cu\u00e1nticos? El que m\u00e1s, con diferencia, parece ser que es China<\/strong>, que en lo que va de carrera cu\u00e1ntica se estima que lleva ya invertido unos 25 billones de d\u00f3lares<\/strong>. Luego est\u00e1n todos los pa\u00edses occidentales: EE.UU., Jap\u00f3n, Canad\u00e1, Europa, e India, en diferente orden seg\u00fan el informe que se mire, pero cuyas inversiones est\u00e1n en el rango de los 2 a los 15 billones de d\u00f3lares, muy lejos de China. Es una carrera contrarreloj imparable; lo \u00fanico que se me ocurre que podr\u00eda detener esta enorme carrera de fondo que se est\u00e1 librando es una gigantesca tormenta solar que nos devuelva a la \u00e9poca del tel\u00e9grafo durante unos meses. Y a\u00fan as\u00ed, probablemente eso s\u00f3lo retrasar\u00eda lo inevitable: que tendremos ordenadores cu\u00e1nticos con capacidades maravillosas, entre ellas la de poner patas arriba nuestro actual orden de cosas en poco tiempo.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfSe puede hacer algo para evitar que el advenimiento de los ordenadores cu\u00e1nticos cambie el statuo quo<\/em>? Respuesta corta: s\u00ed y no. <\/p>\n\n\n\n

S\u00ed, porque ya se est\u00e1 haciendo: Hay muchos equipos de matem\u00e1ticos e inform\u00e1ticos trabajando en una nueva criptograf\u00eda llamada \u00abquantum resistant\u00bb<\/strong><\/em>, cuyos algoritmos se cree que, dadas sus caracter\u00edsticas, ser\u00e1n capaces de resistir las capacidades de un ordenador cu\u00e1ntico. El NIST (National Institute of Standards and Technology<\/em>, es decir la agencia que define los est\u00e1ndares tecnol\u00f3gicos que se utilizan en EE.UU.) lleva varios a\u00f1os trabajando en decidir cu\u00e1les de los algoritmos propuestos son los mejores, y el 5 de julio de 2022 public\u00f3 la lista de los 4 algoritmos quantum resistant<\/em> elegidos, por lo que desde entonces ya es posible empezar la ardua tarea de re-firmar mensajes, re-encriptar secrectos, y re-configurar todos los sistemas para utilizar dichos algoritmos.<\/p>\n\n\n\n

Joe Biden, actual presidente de EE.UU. firm\u00f3 en mayo de este a\u00f1o una directiva presidencial para apremiar a las agencias nacionales estadounidenses a migrar sus sistemas criptogr\u00e1ficos hacia sistemas quantum resistant<\/em>, as\u00ed que est\u00e1 claro que los pesos pesados no se est\u00e1n tomando este asunto a la ligera.<\/p>\n\n\n\n

Por otro lado, no; porque tambi\u00e9n hay mucha gente (hackers, gobiernos, grandes corporaciones) al acecho de informaci\u00f3n, perpetrando ataques que se conocen como \u00abSNDL\u00bb<\/strong>, que es un acr\u00f3nimo para \u00abStore Now, Decrypt Later\u00bb<\/em>; es decir, ataques en los que se roba la informaci\u00f3n aunque no la puedan descifrar, y se guarda en un caj\u00f3n para descifrarla y hacer uso de ella dentro de unos a\u00f1os, cuando se tenga la capacidad para ello. Esto es muy grave porque aunque re-firmemos un t\u00edtulo de propiedad con un algoritmo quantum resistant<\/em> hoy, si el t\u00edtulo de propiedad fue robado ayer, antes de que se re-firmase, el d\u00eda que los ordenadores cu\u00e1nticos est\u00e9n suficientemente avanzados, dicho t\u00edtulo de propiedad quedar\u00e1 expuesto. Y quien dice un t\u00edtulo de propiedad dice cualquier mensaje de intercambio de informaci\u00f3n o valor: una transferencia de dinero, un documento secreto, los registros m\u00e9dicos de todo un pa\u00eds, etc., etc., etc.<\/p>\n\n\n\n

Por eso dec\u00eda antes que s\u00ed y no. Personalmente no s\u00e9 si a\u00fan estamos a tiempo de salvar los muebles. Humildemente creo que ya vamos tarde. Robar informaci\u00f3n es muy sencillo, as\u00ed que no me cabe duda de que ya se est\u00e1 haciendo a gran escala, s\u00f3lo hay que interceptar comunicaciones y guardar, guardar, guardar… Y no digo que lo est\u00e9 haciendo un hacker<\/em> malintencionado en el s\u00f3tano de su casa sin apenas recursos -que seguro lo est\u00e1 haciendo-, pero sobre todo hablo de gobiernos de unos y otros pa\u00edses y de grandes corporaciones con ingentes recursos y a\u00fan m\u00e1s grandes intereses.<\/p>\n\n\n\n

El futuro pinta interesante, no s\u00f3lo por el caos que los ordenadores cu\u00e1nticos probablemente traer\u00e1n consigo y los secretos que con seguridad veremos salir a la luz, sino, sobre todo, por las posibilidades que estos ordenadores nos ofrecer\u00e1n: nuevos materiales, nuevos medicamentos, nuevos descubrimientos, nuevas capacidades que hasta ahora se nos resist\u00edan, as\u00ed que sin duda, bienvenido el universo de lo infinitamente peque\u00f1o. Quiz\u00e1 sea nuestra oportunidad para de una vez por todas pensar en el bien com\u00fan. Ojal\u00e1 el caos que traer\u00e1n los ordenadores cu\u00e1nticos no nos dejen m\u00e1s remedio que aprender a ponernos de acuerdo para seguir avanzando, o…<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Debido a mi trabajo, llevo ya un tiempo leyendo informaci\u00f3n y teniendo presente lo que se conoce como \u00abthe quantum threat\u00bb, o lo que es lo mismo, \u00abla amenaza cu\u00e1ntica\u00bb, y hoy quer\u00eda hablar un poco de ese tema.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[44,17,14,5],"tags":[213,170],"class_list":["post-575","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-articulos","category-interesante","category-mi-opinion","category-tecnico","tag-quantum-computing","tag-quantum-threat"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/capri.dev\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/575","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/capri.dev\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/capri.dev\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/capri.dev\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/capri.dev\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=575"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/capri.dev\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/575\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/capri.dev\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=575"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/capri.dev\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=575"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/capri.dev\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=575"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}