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Criptografía cuántica
La criptografía cuántica es la criptografía que utiliza principios de la mecánica cuántica para garantizar la absoluta confidencialidad de la información transmitida. Las actuales técnicas de la criptografía cuántica permiten a dos personas crear, de forma segura, una clave secreta compartida que puede ser usada como llave para cifrar y descifrar mensajes usando métodos de criptografía simétrica. La criptografía cuántica como idea se propuso en la década de los años 1970, pero no es hasta 1984 que se publica el primer protocolo.Una de las propiedades más importantes de la criptografía cuántica es que si un tercero intenta hacer eavesdropping durante la creación de la clave secreta, el proceso se altera detectándose al intruso antes de que se trasmita información privada. Esto es una consecuencia del principio de incertidumbre de Heisenberg, que nos dice que el proceso de medir en un sistema cuántico perturba dicho sistema.&
La seguridad de la criptografía cuántica descansa en las bases de la mecánica cuántica, a diferencia de la criptografía de clave pública tradicional la cual descansa en supuestos de complejidad computacional no demostrada de ciertas funciones matemáticas.La criptografía cuántica está cercana a una fase de producción masiva, utilizando láseres para emitir información en el elemento constituyente de la luz, el fotón, y conduciendo esta información a través de fibras ópticas.
La mecánica cuántica describe la dinámica de cada partícula cuántica (fotones, electrones, etc.) en términos de estados cuánticos, asignando una probabilidad a cada posible estado de la partícula por medio de una función. La herramienta de Gisin (quantum cryptography), depende de la física cuántica aplicada a dimensiones atómicas y puede transmitir información de tal forma que cualquier intento de descifrar o escuchar será detectado. Esto es especialmente relevante en un mundo donde cada vez más se utiliza el Internet para gestionar temas. Según Gisin, «comercio electrónico y gobierno electrónico solo serán posibles si la comunicación cuántica existe». En otras palabras, el futuro tecnológico depende en gran medida de la «ciencia de los secretos».
Fuente: La Ciencia Insólita
Dinero cuántico infalsificable
Las raíces de la criptografía cuántica datan de la década de los sesenta, cuando Stephen Wiesner, un estudiante de doctorado en la Universidad de Columbia, intentó publicar sus ideas del dinero cuántico de clave pública imposible de falsificar.
Esta idea era tan avanzada para su tiempo que difícilmente alguien entendió el potencial de la misma, por lo que no se hizo más investigación al respecto.
En la mente de este científico un billete de dólar debería de contener 20 trampas de luz, pequeños dispositivos capaces de almacenar un fotón cada uno. Cada billete estaría identificado además por un número de serie único.
Las trampas de luz serían rellenadas con 20 fotones que tuvieran el estado de polarización dispuesto al azar en una disposición que sólo el banco (presumiblemente un banco central) conocería. Sólo podrían leerse (dejarlos escapar) y restaurarlos (reintroducirlos en las trampas) por el banco que supiera la exacta secuencia de filtros polarizadores necesarios para poder leer este “número de serie cuántico”.
La idea central es que el banco pueda crea estados cuánticos que se puedan verificar, pero que nadie, excepto quizás el propio banco, puede clonar o falsificar. En teoría, como los estados cuánticos son imposibles de copiar, no se podría falsificar un billete de este tipo, pero alguien que deseara comprobar la autenticidad del billete tendría que llevarlo al banco en cuestión.
Ahora, unos investigadores del MIT introducen unos protocolos “libres de colisiones” con los cuales ni siquiera el banco podría preparar copias idénticas de dinero cuántico, a diferencia de otros sistema propuestos con anterioridad.
El principal problema es que si asumimos el concepto de que el banco conoce la configuración de cada billete (aunque sea secreta) alguna organización criminal podría hacerse con la información y dedicarse a la fabricación cuántica de billetes. La seguridad del sistema residiría en la dificultad de hacerse con dicha descripción secreta.
Andrew Lutomirski y su equipo del MIT sugieren un nuevo tipo de dinero cuántico al que denominan “libre de colisiones”. La idea se basa en un estado cuántico diferente para este tipo de dinero.
Este estado es una superposición de muchísimos términos no relacionados entre sí y es creado por una superposición igualmente grande de medidas. Esto garantizaría que ni el banco podría reproducir el mismo estado en un plazo razonable de tiempo. Además, la autenticidad de cada billete se podría comprobar fácilmente con un algoritmo basado en cadenas de Markov.
Sin embargo, los autores del artículo no han podido proporcionar una demostración de que el sistema está totalmente libre de colisiones. El sistema requiere un pequeño acto de fe como el que se requirió cuando se introdujo RSA por primera vez.
Todo sistema basado en la imposibilidad de resolver un problema matemático en tiempo polinómico con un ordenador convencional puede ser resuelto rápidamente con un ordenador cuántico. Esto se ha demostrado para el caso de la factorización de números grandes. Así que puede ser que en el colmo de los colmos cuánticos el futuro dinero cuántico libre de colisiones sea finalmente falsificado gracias a futuros ordenadores cuánticos. Por cierto, si tales ordenadores se crean el primero en caer sería precisamente RSA.
Artículo completo en: Neofronteras
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