Es bastante habitual en los últimos años encontrar noticias sobre computación cuántica en los medios, sin embargo hay otros “elementos cuánticos” llamados a jugar un papel importante, que de momento no son tan habituales de la prensa, uno de ellos es la distribución cuántica de claves ( QKD por sus siglas en inglés, quantum key distribution), no en vano en el 2022 el premio Nobel de Física ha sido para los pioneros del entrelazamiento cuántico (uno de esos desconcertantes efectos de la mecánica cuántica donde dos partículas se comportan como una sola unidad aunque estén separadas ), que es la base de la QKD.
La QKD es un método de comunicación seguro, implementa un protocolo criptográfico que involucra componentes de la mecánica cuántica, permite a dos partes producir una clave secreta aleatoria compartida que solo ellos conocen y que luego se puede utilizar para cifrar y descifrar mensajes. La distribución de claves cuánticas solo se utiliza para producir y distribuir una clave, no para transmitir ningún dato de mensaje.
Lo que hace interesante este método, sobre todo desde el punto de vista de la ciberseguridad, es una propiedad importante y única de la distribución de claves cuánticas, la capacidad de los dos usuarios que se comunican para detectar la presencia de cualquier tercero que intente obtener conocimiento de la clave. Esto resulta de un aspecto fundamental de la mecánica cuántica: el proceso de medición de un sistema cuántico en general perturba el sistema. Un tercero que intente espiar la clave debe medirla de alguna manera, introduciendo así anomalías detectables, en el mundo cuántico, observar dejar huella.
Pero la QKD tiene también algún inconveniente, por ejemplo, para desplegarla, se necesita equipamiento óptico especial para comunicaciones ya sea de fibra óptica o a través del espacio libre, lo que hace que el coste sea bastante elevado.
En definitiva, la principal diferencia de la “elementos cuánticos” llamados a jugar un papel importante, que de momento no son tan habituales de la prensa, uno de ellos es la distribución cuántica de claves frente a medios clásicos es la capacidad de detectar cualquier interceptación de la clave, siempre sabremos si nos están espiando, aunque hay que ser conscientes que al menos, de momento, la seguridad real que proporciona un sistema de QKD no es ni de lejos la seguridad total teórica de las leyes de la física, sino más bien la seguridad más limitada que puede lograrse mediante diseños de hardware e ingeniería.
Tendremos que estar atentos a los avances sobre todo en lo relativo a iniciativas de nuevos canales de comunicación de la QKD , como el proyecto Caramuel ( la primera misión satelital en órbita geoestacionaria para la distribución de claves cuántica) en el que participan 20 instituciones públicas y privadas españolas, donde el intercambio de claves se realizaría gracias a un satélite geoestacionario –ubicado a 36.000 kilómetros de la Tierra- que envía fotones en un formato especial a dos estaciones provistas con telescopios, que los reciben y comparten con los dos dispositivos interesados en la comunicación. De esta forma, España está presente en la iniciativa europea para desplegar los primeros nodos de comunicaciones cuánticas en diversos países de la Unión Europea que estarán conectados entre sí vía satélite.
María Gutiérrez Puente, Gerente GRC en NTT Data y miembro del Grupo de Telecomunicaciones de AUTELSI.
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