¿China rompió la barrera cuántica?

La peor pesadilla para los expertos en seguridad cibernética es que alguien use un cuanto para factorizar los grandes números que subyacen en nuestros sistemas de encriptación existentes, desde bancos y mercados financieros hasta acceso seguro a bases de datos en todo el mundo.

A diferencia de los piratas informáticos convencionales, un ataque de este tipo sería sigiloso y prácticamente indetectable, mientras que descifrar un sistema de cifrado esencialmente significa descifrarlos todos simultáneamente.

Significa despertar a un mundo donde todos los secretos y todos los datos confidenciales están expuestos a los enemigos más mortíferos de Estados Unidos.

Ese es el escenario que persigue los esfuerzos del gobierno federal en 2022 para lograr que todas las agencias federales desarrollen un cronograma sobre cuándo serán seguros cuánticamente. Mientras tanto, en el QAIQAI
nos hemos asociado con Oxford Economics para publicar dos informes econométricos sobre el daño catastrófico que tal ataque causaría a la red eléctrica nacional; para el mercado de criptomonedas; y un nuevo informe sobre el posible impacto en el

Reserva Federal.

La pregunta urgente ha sido, cuándo serán las computadoras cuánticas capaces de tal ataque, como dice la jerga, cuándo será una realidad una "computadora cuántica criptográficamente relevante". Debido a los grandes desafíos de ingeniería de alinear suficientes bits cuánticos "enredados", es decir, de trabajo simultáneo, para hacer el levantamiento de factorización pesado, los escépticos insisten en que tal evento se encuentra en algún lugar lejano en el futuro, si es que alguna vez ocurre.

Ahora, los científicos chinos afirman que han despejado el camino hacia ese futuro. Algo así como.

En un nuevo documento, los científicos chinos afirman que han ideado un algoritmo que podría descifrar una tuerca de cifrado muy difícil, es decir, RSA de 2048 bits, utilizando una computadora cuántica de 372 qubits. Su algoritmo va más allá del creado por Peter Shor en la década de 1990, que es la base teórica de la capacidad de descifrado de la computación cuántica, mediante el uso de otro algoritmo desarrollado por el matemático alemán Claus-Peter Schnorr, quien en 2022 declaró que era posible factorizar números grandes más eficientemente que el algoritmo de Shor, tan eficientemente que podría descifrar el código RSA incluso con una computadora clásica.

Los chinos dicen que han demostrado que es posible descifrar RSA de 2048 bits usando una computadora clásica con solo 10 qubits entrelazados. Eso no es poca cosa dado el hecho de que otros expertos dijeron Descifrar 2048 RSA no se puede hacer con menos de 20 millones de qubits, si es que se puede hacer.

El equipo chino insiste en que descifraron RSA de 48 bits utilizando un sistema híbrido basado en una computadora cuántica de 10 qubits, y podrían hacer lo mismo con 2048 bits si tuvieran acceso a una computadora cuántica con al menos 372 qubits. Eso está casi al alcance de las computadoras cuánticas de hoy. Por ejemplo, IBMIBM
recién anunciado Osprey cuenta con 433 qubits.

Si esas afirmaciones son ciertas, entonces una computadora cuántica que descifra códigos está a la vuelta de la esquina tecnológica. Pero el informe ha provocado muchas dudas, algunos incluso lo califican de engaño.

Los críticos son, con razón, escépticos de que el proceso descrito por el algoritmo de Schnorr sea realmente escalable, como afirma el informe. El equipo chino incluso admite que "la aceleración cuántica del algoritmo no está clara debido a la ambigua convergencia de QAOA", que es la subrutina cuántica utilizada para resolver el rompecabezas de los números primos y descifrar RSA. Esto sugiere que no saben si su algoritmo funcionará cuando se pruebe con un mayor número de qubits en una computadora genuina.

Es un poco como alguien que afirma que ha encontrado una manera de aterrizar una nave espacial en la luna porque construyó un cohete en su patio trasero que saltó la cerca hacia el patio de su vecino.

Aún así, puede haber calculado mal la distancia, pero tiene las herramientas adecuadas en la mano.

En ese sentido, lo que han hecho los chinos es direccionalmente significativo. Profundizando en el artículo, vemos que sus resultados se obtuvieron utilizando un sistema híbrido, es decir, uno que combina elementos clásicos y cuánticos para sus cálculos. Tal sistema se ha utilizado antes en la investigación china de descifrado de códigos cuánticos, que describí en una columna anterior.

Esto significa que no es necesario tener una computadora cuántica monolítica a gran escala para realizar el descifrado: la máquina cuántica teóricamente libre de errores que finalmente podría estar lista para 2040. Con herramientas híbridas, puede comenzar a trabajar en el proceso ahora mismo. en la era de las computadoras cuánticas “ruidosas” propensas a errores de hoy en día.

Es por eso que la administración Biden ha acertado al emitir órdenes ejecutivas como Memorándum de Seguridad Nacional 10 presionar a las agencias para que adopten estándares de seguridad cuántica más temprano que tarde, mientras que el Congreso ha aprobado la Ley de preparación para la ciberseguridad cuántica, patrocinado por primera vez por el congresista de California Ro Khanna. Al mismo tiempo, nuestro gobierno necesita acelerar sus esfuerzos en la carrera hacia el descifrado cuántico, no solo a través de la cuántica sino también a través de la ruta híbrida.

Mientras tanto, las empresas e instituciones privadas deben acelerar su propia adopción de soluciones cuánticas seguras para el futuro de sus datos y redes.

Porque la línea de tiempo para Q-Day se vuelve un poco más corta cada vez.