La criptografía cuántica hace posible una comunicación en secreto, de carácter confidencial, a través de un canal cuántico.
Criptografía cuántica es un concepto que identifica a una disciplina en la cual se apela a lineamientos propios de la mecánica cuántica a fin de garantizar una transmisión confidencial y segura de información.
Antes de hacer foco en las características, las aplicaciones y las limitaciones de esta clase de práctica en ocasiones mencionada como cifrado cuántico vale la pena tener en cuenta que el diccionario de la Real Academia Española (RAE) presenta a la criptografía como un arte centrado en una escritura de esencia enigmática o en clave secreta.
También es interesante saber que en los últimos tiempos ha ido ganando protagonismo la llamada criptografía resistente a la computación cuántica (conocida asimismo en español como criptografía post-cuántica). Se trata de un recurso fundamental para la ciberseguridad del mañana ya que brinda protocolos de protección para hacerle frente a las potenciales amenazas vinculadas a la computación cuántica.
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ResumenParticularidades de la criptografía cuántica
Stephen Wiesner fue el físico que empezó a darle impulso a la criptografía cuántica al plantear un proceso de codificación conjugada pero pasaron varios años hasta que, gracias a la labor de Gilles Brassard y Charles Benett, se publicó el primer protocolo. Éste quedó inmortalizado bajo la denominación de protocolo BB84. Temporadas después nació, de la mano de Artur Ekert, el protocolo E91.
El propósito de esta disciplina es brindar métodos y herramientas para que los datos puedan transmitirse y almacenarse de forma segura, sin que un intruso o desconocido tenga la chance de comprenderlos ni de modificarlos.
Por lo general, la criptografía cuántica se desarrolla en base a fotones y aprovecha los estados de polarización de fotones para el entrelazamiento cuántico y la superposición cuántica. De este modo, usando los fotones para la transmisión de una clave, se busca consolidar un criptosistema indestructible.
Es constructivo, en este marco, aprender qué y cómo es la distribución cuántica de claves (QKD, por sus siglas en inglés), un método asentado en el principio de no-clonación y en las propiedades que presentan los fotones que propicia la seguridad en el área de las comunicaciones.
Para la instancia de encriptación, señalan los expertos, se requiere un algoritmo concebido para ocultar el contenido y volverlo indescifrable para terceros, así como una clave que conserve el carácter privado del proceso.
Las investigaciones y experimentos para modernizar y perfeccionar el universo de la criptografía cuántica han derivado en un récord a nivel mundial porque físicos de origen austríaco consiguieron incrementar la calidad y la extensión de una red apostando a las fibras ópticas para el entrelazamiento cuántico. En una universidad española, por sumar otra referencia, se ha llevado a cabo un trabajo de investigación en torno a cómo evitar la apreciación inicial en relación a la tasa de error y a cómo adaptar y mejorar ciertos códigos con la intención de satisfacer un determinado rango de errores. En este contexto se puso la lupa en los avances en materia de técnicas y procedimientos para realizar la destilación de claves.
El cifrado cuántico nace como una solución efectiva de ciberseguridad para la era de la tecnología cuántica.
Variedades
La variedad más clásica de criptografía cuántica, según se deduce de la práctica, se nutre del sistema QKD de distribución de claves cuánticas que emplea cables de fibra óptica para que un flujo de fotones, cada uno de los cuales constituye bits cuánticos (qubits) únicos, avance en una dirección particular aunque cada fotón adquiera una posición determinada. Es tan complejo el método que, aunque posea limitaciones o vulnerabilidades, se cree que, al menos por el momento, es prácticamente imposible hackear el modelo QKD.
Abordando el tema con más profundidad se distinguen, por ejemplo, la criptografía cuántica independiente del dispositivo y la criptografía cuántica basada en la posición.
Importancia de la criptografía cuántica
La criptografía cuántica es importante dada su capacidad para la rápida y certera detección de tentativas de interceptación de datos. Como una computadora cuántica podría representar una gran amenaza capaz de infringir un sistema tradicional de seguridad, el cifrado de datos necesita ser ajustado y mejorado, de ahí el valor de esta innovadora clase de criptografía que se posiciona como el recurso salvado para, en un futuro, garantizar la absoluta protección de datos privados.
Gracias a las leyes que rigen a la mecánica cuántica, el cifrado cuántico es sumamente útil para el desarrollo de claves inviolables. Al codificarse información en fotones (partículas cuánticas), un emisor tiene la posibilidad de hacerle llegar a un receptor fotones entrelazados y así generar una clave cuántica compartida. De existir un esfuerzo por interceptar dicha clave, el estado cuántico de las partículas involucradas se alteraría, provocando una alerta en las partes comprometidas.
La criptografía cuántica emplea leyes de la mecánica cuántica para asegurar que la información se transmita de modo seguro y confidencial a través de un cifrado.
Dado este panorama, es posible destacar tres grandes ventajas que ofrece la criptografía cuántica. Por un lado, proporcionar confidencialidad y garantizar así las comunicaciones seguras y secretas (con claves accesibles y conocidas únicamente por las partes participantes). Junto a la seguridad cuántica, facilita la detección de intrusos cuántica y brinda seguridad incondicional a partir de los principios de la física cuántica.
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