17 de mayo 2023 - 09:22

El procesador cuántico, ¿puede hacer colapsar a las criptomonedas?

Con el mayor uso de billeteras digitales hubo mejoras en los sistemas de seguridad encriptados. Al mismo tiempo, existe el temo a la "supremacía cuántica" que puede generar problemas a usuarios, bancos y entidades financieras globales.

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A principios de este mes el Banco de Pagos Internacionales (BIS) publicó un informe donde advierte la enorme capacidad de procesamiento de la computación cuántica que podría vulnerar sistemas encriptados, particularmente los protocolos que utilizan criptografía asimétrica, también denominada criptografía de “doble clave”.

¿En qué consiste la criptografía de doble clave en la que se basa el ecosistema cripto?

Para poder operar con criptomonedas, mi billetera digital genera dos claves. Una privada, que la billetera se encarga de guardar en secreto y custodiar para que nadie, excepto yo, pueda acceder a ella. La otra clave generada es pública, es la que va a identificar a mi cuenta, y va a circular libremente por la Blockchain (actuaría en forma similar a una CBU para recibir transacciones).

Si alguien puede hackear mi billetera y obtener mi clave privada va a estar robando mis criptomonedas, ya que va a poder transferirlas inmediatamente a una cuenta suya. La maniobra se puede hacer extensiva a los exchanges, como ya ocurrió con el robo masivo de claves privadas en febrero de 2014 a MtGox, donde hackers sustrajeron unos 460 millones de dólares en criptomonedas a 24.000 usuarios.

Pero existe otra manera de vulnerar mi seguridad que hasta ahora no se consideraba, ya que demanda un esfuerzo computacional tan grande que hace de su posibilidad de realización algo ilusorio. Poder calcular la clave privada (la que me da la propiedad de mis cripto-activos), desde mi clave pública (la cual circula libremente por la red).

¿Se podría realizar esto?

Cuando se desarrolla una técnica de encriptación no se busca crear un problema matemático imposible de resolver. Sino que se genera un problema matemático que requiere una capacidad de cómputo de proporciones astronómicas, de tal forma, que bajo la tecnología actual no tiene sentido siquiera considerarlo.

Pero, ¿qué pasaría si tuviéramos una computadora con ese enorme poder de cómputo? Esta es precisamente la amenaza que plantea la denominada “supremacía cuántica”.

El término "supremacía cuántica" fue acuñado por el físico teórico John Preskill en 2012 cuando planteó cómo un ordenador cuántico podría superar a un ordenador clásico en la resolución de un problema específico.

Su desarrollo tecnológico en el último lustro no ocurrió en laboratorios científicos neutrales, sino en el contexto de la vertiginosa carrera de carácter geopolítico que protagonizan Estados Unidos y China para posicionarse como líderes a nivel mundial en el desarrollo tecnológico.

En Estados Unidos los gigantes tecnológicos (BigTechs) vienen invirtiendo enormes sumas de dinero en ser los primeros en contar con estas herramientas.

En 2019, Google anunció que había logrado la "supremacía cuántica" al resolver un problema en 200 segundos, que habría llevado al ordenador más potente del mundo, el Summit, más de 10.000 años. Posteriormente, IBM, que también está trabajando activamente en el desarrollo de ordenadores cuánticos, puso en duda la exactitud de los resultados presentados por Google, pero sin negar la supremacía planteada por Preskill.

Microsoft a través de su plataforma Azure, ofrece actualmente servicios en la nube para interactuar con simuladores y emuladores cuánticos, y recientemente IBM anunció que su procesador cuántico Osprey estará disponible para realizar “demostraciones técnicas exploratorias” en la nube de la firma

Por su parte China no se queda atrás y en el 2020 anunció el desarrollo del superconductor ‘Zuchongzhi’, con una capacidad de cómputo superior al del anuncio que realizó Google en 2019. El gobierno chino también viene invirtiendo grandes cantidades de recursos en el desarrollo de esta tecnología, a la que ya ha designado como estratégica.

¿Qué hace que los procesadores cuánticos alcancen semejante poder de cómputos?

La unidad de medida más chica que tiene una computadora actual es el bit. Responde a un pulso eléctrico que puede adoptar dos estados: positivo o negativo. El procesador cuántico tiene una unidad mínima de medida denominada qubit (bit cuántico) que actúa a nivel cuántico, por lo que puede presentar múltiples estados al mismo momento.

Esto hace que a medida que vamos agregando más qubits al procesador cuántico, su poder de cómputo crezca exponencialmente y, como planteamos anteriormente, nos lleve a evaluar la posibilidad de que el ordenador cuántico pueda quebrar a la criptografía utilizada por las criptomonedas.

La amenaza que constituye para los métodos criptográficos tradicionales la supremacía cuántica, ha llevado a que actualmente se estén analizando los algoritmos criptográficos generalmente utilizados para verificar si son o no “poscuánticos”, es decir, si se supone que son resistentes al procesador cuántico. Algunos de los que se estima pueden ser quebrados por el procesador cuántico son:

  • Rivest, Shamir, Adleman (RSA),
  • Diffie–Hellman (Key Exchange),
  • Digital Signature Algorithm (DSA),
  • y Elliptic Curve Digital Signature Algorithm [ECDSA].

Este último, es el que utilizan las criptomonedas más comunes (Bitcoin, Ethereum y otras) para generar las claves públicas y privadas que mencionamos anteriormente.

Recientemente, Vitalik Butterin, co-fundador y referente de la Blockchain Ethereum, y siempre atento a los diversos desafíos de las nuevas tecnologías dio a conocer la hoja de ruta de cambios y mejoras que se planifican implementar en dicha Cadena de Bloques. Esta planificación contempla la migración hacia algoritmos de criptografía poscuánticos, en especial, basados en ZKP - Pruebas de Conocimiento Cero.

Pero la amenaza cuántica no se circunscribe solamente al universo cripto sino que abarca a gran parte de los sistemas tal como los conocemos en la actualidad. No debemos perder de vista la dimensión de la amenaza que podría significar la supremacía cuántica.

El primer algoritmo de los que mencionamos entre los que no soportarían el ataque del procesador cuántico, el RSA, es uno de los más utilizados por los sistemas para asegurar transacciones financieras, acceder información sensible, realizar pagos con tarjetas de crédito u otros sistemas digitales de pagos, y hasta para alojar contenidos web seguros. De allí la preocupación de que se comience a relevar toda la infraestructura criptográfica que utilizamos actualmente en la web, donde las criptomonedas podrían ser consideradas sólo una pequeña isla.

Hasta el momento los ordenadores cuánticos que se están construyendo son puntuales y se encuentran en fase de desarrollo, administrados por grandes empresas o gobiernos. No se están fabricando en serie para procesos de comercialización masivos, por lo que no podemos considerarlos una amenaza generalizada inmediata.

Sin embargo, y tal como lo señala el BIS, entendemos que los reguladores, gobiernos, corporaciones e instituciones científicas y financieras, como así también el mundo académico, en Argentina, deberíamos comenzar a analizar el riesgo potencial (pero también los beneficios) que se derivará del advenimiento de la supremacía cuántica que se avecina.

*Daniel Díaz – Profesor de Tecnología de la Información. Universidad Nacional Rosario

*Carlos Weitz- Profesor de Criptoactivos y Monedas digitales. Universidad de Buenos Aires

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