¿Estamos Preparados para el Futuro del Cifrado?
La computación cuántica ya no es solo cosa de películas de ciencia ficción o laboratorios inalcanzables. Poco a poco, esta tecnología está saliendo del mundo teórico para convertirse en una realidad que podría transformar (y sacudir) muchos de los pilares tecnológicos que hoy usamos… especialmente en seguridad informática, como ya abordamos a modo de introducción en el siguiente artículo (Riesgos de los Ordenadores Cuánticos).
Uno de los puntos más críticos es el impacto que tendrá en los sistemas de cifrado actuales, muchos de los cuales podrían quedar completamente obsoletos ante la potencia de los ordenadores cuánticos. En este artículo exploramos qué está pasando, por qué deberíamos preocuparnos (pero no entrar en pánico) y qué soluciones se están desarrollando para adaptarnos a esta nueva era.
Computación cuántica en España: empresas innovadoras y apoyo institucional
En España, la computación cuántica ya no es cosa del futuro: varias empresas tecnológicas y centros de investigación están dando pasos firmes para posicionarse en esta nueva era. Un ejemplo destacado es Qilimanjaro Quantum Tech, una startup surgida del entorno académico del Barcelona Supercomputing Center, la Universidad de Barcelona y el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO). Esta empresa está trabajando en computación cuántica basada en tecnologías analógicas y superconductoras, con un enfoque práctico hacia aplicaciones reales en la industria.
Otra firma que destaca es Multiverse Computing, con sede en San Sebastián. Esta compañía se especializa en el uso de algoritmos cuánticos para resolver problemas financieros y de optimización, y ha colaborado con instituciones como el Banco de Canadá y el BBVA. También han desarrollado soluciones de criptografía cuántica que buscan proteger las comunicaciones sensibles frente a futuros ataques cuánticos.
En paralelo, IBM ha abierto un hub cuántico en España dentro del ecosistema IBM Quantum Network, colaborando con universidades, centros de investigación y empresas privadas para explorar aplicaciones reales de la computación cuántica, incluyendo la ciberseguridad.
Por parte del Gobierno de España, la apuesta también está tomando forma. A través del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, se han destinado fondos a proyectos de computación cuántica y tecnologías habilitadoras digitales. Además, el Centro Criptológico Nacional (CCN) ya ha emitido recomendaciones sobre el impacto de la computación cuántica en los sistemas de cifrado actuales, y se están evaluando alternativas de cifrado post-cuántico en línea con las propuestas del NIST.
Por último, el Instituto Nacional de Ciberseguridad (INCIBE) también está integrando en su hoja de ruta la vigilancia de tecnologías emergentes, incluyendo la computación cuántica, como parte de su estrategia nacional de ciberseguridad. En resumen, tanto el sector privado como el público están comenzando a trabajar de forma coordinada para que España no se quede atrás en este gran cambio tecnológico.
¿Qué es la computación cuántica y por qué es tan potente?
En pocas palabras, un ordenador cuántico no trabaja como un ordenador clásico. En lugar de usar bits (que pueden valer 0 o 1), usa qubits, que pueden ser 0, 1 o ambos a la vez, gracias a un fenómeno conocido como superposición. Además, los qubits pueden estar entrelazados (entanglement), lo que permite que el estado de uno dependa del otro, sin importar la distancia que los separe.
En resumen, un qubit (o bit cuántico) es la unidad básica de información en la computación cuántica, al igual que el bit lo es en la computación clásica.
Esto permite resolver ciertos problemas con una eficiencia increíblemente superior a la de los ordenadores tradicionales. Y ahí es donde la cosa se pone interesante (o preocupante, según se mire).
El gran problema: los algoritmos actuales de cifrado no están preparados
Gran parte de la seguridad en internet, desde tus chats en WhatsApp hasta las transacciones bancarias, se basa en algoritmos de cifrado asimétrico, como RSA o ECC. Estos sistemas se apoyan en la dificultad de resolver ciertos problemas matemáticos, como la factorización de números primos o el logaritmo discreto.
El problema es que, con un ordenador cuántico suficientemente potente, esos problemas dejarían de ser “difíciles”. El famoso algoritmo de Shor, por ejemplo, podría romper RSA en cuestión de segundos, algo que a un superordenador clásico le llevaría millones de años.
En resumen: la llegada de la computación cuántica pone en jaque la seguridad de casi toda la infraestructura digital actual.
¿Cuánto falta para que eso ocurra?
Aquí hay una buena noticia: todavía no estamos en ese punto.
Los ordenadores cuánticos actuales tienen un número limitado de qubits y sufren de errores por ruido, por lo que aún no son lo bastante estables ni potentes como para romper claves RSA de 2048 bits o similares.
Pero el ritmo de avance es constante. Grandes compañías como IBM, Google, Intel y startups como Rigetti están invirtiendo muchísimo dinero para superar esas limitaciones. Y ya hay demostraciones de que es posible escalar el hardware.
Por eso, aunque el “apocalipsis cuántico” no sea inmediato, la comunidad de ciberseguridad ya está actuando, porque esto es algo que requiere años de preparación.
¿Qué es la criptografía post-cuántica?
La criptografía post-cuántica (PQC) es el campo que busca diseñar algoritmos de cifrado resistentes a los ataques cuánticos. Es decir, métodos que puedan ejecutarse en ordenadores clásicos pero que, incluso ante un ordenador cuántico, sigan siendo seguros.
Estos nuevos algoritmos no se basan en la factorización de primos ni en curvas elípticas, sino en otros problemas matemáticos considerados “duros” también para los ordenadores cuánticos, como:
- Redes euclidianas (lattices)
- Códigos de corrección de errores
- Isogenias entre curvas elípticas
- Multivariables no lineales
¿Qué sistemas de encriptación a prueba de ordenadores cuánticos hay hoy en día?
La llegada de los ordenadores cuánticos no es solo una cuestión de potencia de cálculo, también representa un punto de inflexión para la seguridad digital. Muchos de los sistemas de cifrado que usamos hoy (como RSA o ECC) podrían quedar obsoletos frente a los ataques cuánticos. Afortunadamente, ya se están desarrollando tecnologías pensadas específicamente para resistir ese tipo de amenazas. Aquí te mostramos algunas de las más relevantes:
Quantum Bridge y el enfoque DSKE
Una propuesta especialmente innovadora es la de Quantum Bridge, con su protocolo DSKE (Distributed Symmetric Key Establishment). Este sistema se desmarca de la criptografía tradicional al evitar por completo las claves públicas, el punto débil frente a la computación cuántica.
En su lugar, DSKE distribuye claves simétricas de manera segura entre las partes, minimizando la superficie de ataque. Lo mejor: es agnóstico del hardware, lo que significa que puede integrarse fácilmente con infraestructuras actuales sin tener que hacer un cambio radical. Esto lo convierte en una opción práctica y escalable para empresas que quieren reforzar su seguridad sin rehacer todo desde cero.
NIST y los nuevos estándares post-cuánticos
El NIST (National Institute of Standards and Technology) lidera desde hace años una iniciativa para estandarizar algoritmos resistentes a ataques cuánticos. En 2022, seleccionaron sus primeros candidatos oficiales:
- CRYSTALS-Kyber – Intercambio de claves
- CRYSTALS-Dilithium – Firmas digitales
- SPHINCS+ – Alternativa basada en árboles hash
Estos algoritmos están diseñados para resistir tanto ataques clásicos como cuánticos, y ya se están empezando a probar en entornos reales. Empresas como Google, Microsoft o Cloudflare ya los están integrando en proyectos piloto y versiones híbridas de sus sistemas.
Entrust: soluciones híbridas y transición gradual
Entrust ofrece un enfoque híbrido muy práctico, combinando algoritmos tradicionales con algoritmos post-cuánticos para una transición suave. Su solución PQ Ready permite a las organizaciones empezar a probar entornos seguros sin tener que desmontar toda su arquitectura actual.
Además, proporcionan kits de herramientas para desarrolladores y soporte completo para facilitar la adopción progresiva de estos estándares emergentes.
QRcrypto: criptografía suiza de alta seguridad
La empresa suiza QRcrypto ha desarrollado un conjunto de herramientas de cifrado post-cuántico orientadas a gobiernos y sectores críticos. Su objetivo es ofrecer soluciones sin dependencia de claves públicas y con autenticación fuerte, todo bajo estándares abiertos y verificables.
Entre sus productos destacan bibliotecas criptográficas y soluciones de autenticación robusta listas para integrarse en infraestructuras existentes.
Arqit: cifrado desde el espacio
Arqit propone un enfoque bastante diferente, usando tecnología satelital para distribuir claves cuánticamente seguras. Su sistema se basa en la generación de claves cuánticas sincronizadas, que no requieren ser enviadas por la red (el eslabón más débil en muchos sistemas).
Con clientes en sectores como defensa, telecomunicaciones y finanzas, Arqit representa un enfoque radical pero muy prometedor para entornos donde la máxima seguridad es imprescindible.
Aunque los ordenadores cuánticos aún están en fase experimental, su avance es imparable. La buena noticia es que las soluciones post-cuánticas ya existen, y es posible empezar a prepararse sin necesidad de rehacer toda la infraestructura. El primer paso es auditar lo que tienes, identificar los algoritmos en uso y estar al tanto de lo que recomiendan organismos como el NIST.
Además, probar soluciones híbridas o agnósticas, como las que ofrecen Quantum Bridge, Entrust o QRcrypto, puede darte ventaja a largo plazo. Y si tu entorno es especialmente crítico, opciones como Arqit pueden darte una capa de protección adicional.
En resumen: no es cuestión de pánico, sino de previsión. Si empiezas hoy, estarás un paso adelante cuando el futuro se convierta en presente.
¿Qué están haciendo las grandes empresas?
Compañías como Google, Microsoft o Cloudflare ya están haciendo pruebas reales con estos algoritmos. Por ejemplo:
- Google ha probado Kyber en versiones experimentales de Chrome.
- Cloudflare ha implementado versiones híbridas de TLS que combinan algoritmos clásicos con post-cuánticos.
- Microsoft ha publicado herramientas y guías para ayudar a las empresas a prepararse para la transición.
También han surgido nuevas empresas especializadas en “quantum-safe security”, ofreciendo productos y servicios adaptados a este nuevo contexto.
¿Tengo que hacer algo si soy una empresa o desarrollador?
Sí, aunque todavía no tengas un ordenador cuántico a la vuelta de la esquina, el momento para empezar a prepararse es ahora. Algunos pasos clave:
- Auditar los sistemas actuales para identificar qué algoritmos se usan (RSA, ECC, etc.).
- Seguir de cerca las recomendaciones del NIST y otros organismos internacionales.
- Probar implementaciones híbridas, que combinan cifrado clásico y post-cuántico.
- Actualizar infraestructuras y protocolos para permitir agilidad criptográfica (es decir, la capacidad de cambiar de algoritmo sin rehacer todo el sistema).
- Formar al personal técnico sobre estas nuevas tecnologías.
¿Y qué pasa con la criptografía cuántica?
Ojo, no hay que confundir la criptografía post-cuántica con la criptografía cuántica. La primera es resistente a ordenadores cuánticos y se ejecuta en ordenadores normales. La segunda usa principios cuánticos para garantizar la seguridad, como ocurre en el caso del intercambio de claves cuántico (QKD).
Aunque QKD suena increíble, tiene limitaciones importantes (coste, distancia, infraestructura) y no está pensada como reemplazo masivo, sino como una capa extra de seguridad en contextos muy específicos (por ejemplo, redes gubernamentales o bancarias).
¿Qué riesgos existen si no actuamos a tiempo?
Uno de los principales miedos es el famoso ataque de tipo “store now, decrypt later”. Es decir: alguien puede interceptar y guardar comunicaciones cifradas hoy, y esperar a tener un ordenador cuántico en unos años para descifrarlas.
Esto es especialmente preocupante para comunicaciones sensibles (militares, diplomáticas, de propiedad intelectual…) que requieren confidencialidad a largo plazo.
El futuro del cifrado está cambiando, y hay que subirse al tren
La computación cuántica representa un antes y un después para la ciberseguridad. Aún no estamos en el momento crítico, pero ignorar lo que viene sería un error grave. Igual que no esperas a tener un incendio para instalar un extintor, es hora de adaptarse antes de que sea demasiado tarde.
El cambio no será de la noche a la mañana, pero cada vez son más las herramientas, algoritmos y recursos disponibles para afrontar este nuevo reto. La clave está en mantenerse informado, prepararse, y no tener miedo al cambio: el mundo cuántico puede ser complejo, pero también lleno de oportunidades.
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