Tiemblan las criptomonedas, computación cuántica es capaz de romper algoritmos de encriptación

Una de las mayores pesadillas para la seguridad de las criptomonedas está cada vez más cerca de ser realidad. Un equipo de investigadores del MIT y de la Universidad Innsbruck en Austria, recientemente lograron resolver el algoritmo de Shor y crear la primera computadora cuántica, capaz de quebrar la seguridad de ciertos patrones de encriptación tradicionales.

El estudio realizado por Thomas Monz, Daniel Nigg, Esteban Martinez, Matthias Bandl, Philipp Schindler, Richard Rines, Shannon Wang, Isaac Chuang y Rainer Blatt, fue publicado en la revista Science. La computadora, de tipo cuántica de 5 átomos, se apoya en unidades de escala atómica o qubits que pueden ser simultáneamente 0 y 1, a diferencia del sistema tradicional de computación binario a base de bits, cuyos números pueden ser únicamente representados como 0 o 1. Esta facultad de simultaneidad es lo que se conoce como superposición.

Tradicionalmente, explican los investigadores, tomaba al menos 12 qubits factorizar el número 15. Gracias a los resultados de las investigaciones de estos académicos, es posible reducir este número de qubits de 12 a 5, cada uno representado por un átomo individual, de dónde proviene el nombre de la unidad.

La computadora funciona a base de impulsos de láser que mantienen el sistema estable al mantener los átomos en una trampa de iones. Podrán construirse computadoras cuánticas más rápidas y potentes en la medida que más átomos y láseres puedan ser agregados, pudiendo así factorizar números mucho más grandes. Chuang, uno de los principales investigadores, comentó:

En generaciones futuras, podemos pronosticar su escalabilidad sin problemas, una vez que el aparato pueda atrapar más átomos y más rayos láser puedan controlar los impulsos. No vemos ninguna razón física por la que no pueda estar en las cartas.

Isaac Chuang

Una amenaza para la encriptación y las criptomonedas

Por su enorme capacidad de factorización, las computadoras cuánticas suponen una amenaza gigante para los sistemas de seguridad que funcionan a base de encriptación. En el artículo publicado en PCWorld, solo se hace mención al tipo de encriptación RSA basado en factorización, el cual es utilizado para proteger tarjetas de crédito, secretos de Estado y otros archivos confidenciales.

Sin embargo, el peligro para las criptomonedas no reside en esta computadora en específico. En su estado actual, criptomonedas como Bitcoin, que utilizan el sistema de encriptación ECDSA (Acrónimo en inglés para Algoritmo de Firma Digital de Curva Elíptica), no se verían afectadas por la computadora cuántica de 5 átomos desarrollada por los académicos de estas dos universidades. La verdadera amenaza reside en el descubrimiento teórico alcanzado.

El desarrollo de esta computadora responde a la resolución de un reto propuesto en el año 1994, 20 años atrás, por el profesor del MIT, Peter Shor. Shor descubrió un algoritmo cuántico que calculaba los principales factores de un número largo con mucha mayor eficiencia que una computadora normal. El número más pequeño que puede demostrar el algoritmo de Shor es quince.

Con ningún conocimiento previo de las respuestas, el nuevo sistema ofrece los factores correctos con una confianza mayor al 99%, eliminando la piedra de traba que suponía la pregunta teórica y posibilitando el desarrollo de sistemas más grandes y poderosos. Chuang comenta:

Demostramos que el algoritmo de Shor, el más complejo algoritmo cuántico conocido hasta la fecha, es realizable de una manera en la que, sí, todo lo que tienes que hacer es ir al laboratorio, aplicar más tecnología, y serás capaz de hacer computadoras cuánticas más grandes. Puede que todavía cueste una enorme cantidad de dinero construirlas –no estarás construyendo una computadora cuántica y colocándola en tu escritorio en ningún tiempo cercano- pero ahora es mucho más un esfuerzo de ingeniería, y no una interrogante física.

Isaac Chuang

Computadoras cuánticas más grandes y poderosas, capaces de quebrar encriptaciones como la ECDSA de Bitcoin, tan solo dependen ahora de un esfuerzo de ingeniería, como lo plantea Chuang. El atractivo que supone para centros de poder, tales como bancos y Estados, lograr quebrar los protocolos de seguridad de las criptomonedas es grande. No dudamos que mucho esfuerzo y dinero sean puestos a funcionar para alcanzar este desarrollo.

Sobre los riesgos que suponen las computadoras cuánticas para las criptomonedas, ya hemos hablado en otras oportunidades. No obstante, el desarrollo de la computadora cuántica de 5 átomos implica un paso adelante hacia la obsolescencia de la criptografía de curva elíptica. Esto, acompañado de descubrimientos como el expuesto por la International Association for Cryptologic Research, en el que se revelaban fallos en el protocolo de seguridad de ciertas carteras bitcoin, hacen imperativos nuevos estudios de seguridad para las criptomonedas.

Con este avance, se hace obligatorio colocar seriamente este tema en la palestra para discutir posibles soluciones de seguridad ante el inminente advenimiento de computadoras cuánticas que quiebren los actuales protocolos de seguridad de Bitcoin. La comunidad de académicos especialistas en criptografía relacionados al ecosistema, podría apoyarse sobre la base de los descubrimientos del MIT para desarrollar un antídoto ante este potencial veneno que suponen las computadoras cuánticas para las criptomonedas.