El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) del Departamento de Comercio de Estados Unidos publicó los tres primeros estándares de criptografía post-cuántica del mundo, dentro de los cuales fueron oficialmente formalizados dos algoritmos desarrollados por IBM: ML-KEM (originalmente conocido como CRYSTAL-Kyber) y ML-DSA (originalmente CRYSTAL-Dilithium).
En tanto, el tercer algoritmo publicado, SLH-DSA (inicialmente presentado como SPHINCS+), fue codesarrollado por un investigador que desde entonces se unió a IBM. También se seleccionó un cuarto algoritmo desarrollado por IBM, FN-DSA (originalmente llamado FALCON), para su futura estandarización.
La presentación oficial de estos algoritmos constituye un logro significativo en el avance de la protección de datos cifrados en todo el mundo contra ciberataques que podrían llevarse a cabo mediante el poder de las computadoras cuánticas, ya que se están desarrollando rápidamente en términos de relevancia criptográfica. En otras palabras, cuando las computadoras cuánticas tengan suficiente capacidad computacional, podrán descifrar los estándares de cifrado que se utilizan en la mayoría de los datos y la infraestructura actuales.
“La misión de IBM en computación cuántica tiene dos líneas: entregar al mundo una computación cuántica útil y hacer que el mundo cuántico sea seguro. Estamos entusiasmados con el increíble progreso que hemos logrado con las computadoras cuánticas actuales, que se están utilizando en las industrias a nivel global para explorar problemas a medida que avanzamos hacia sistemas con corrección total de errores”, dijo Jay Gambetta, vicepresidente de IBM Quantum.
“Sin embargo, entendemos que estos avances podrían suponer un cambio radical en la seguridad de nuestros datos y sistemas más sensibles. La publicación del NIST de los tres primeros estándares globales de criptografía post-cuántica marca un paso importante en los esfuerzos por construir un futuro cuántico-seguro junto con la computación cuántica”, añadió.
El plan de ruta cuántico de IBM
Como lo demuestran los hitos de hardware y software alcanzados por IBM según su roadmap o Plan de Desarrollo Cuántico, las computadoras cuánticas se están acelerando rápidamente para convertirse en sistemas útiles y de gran escala. Por ejemplo, IBM tiene previsto lanzar su primer sistema cuántico con corrección de errores para 2029, el cual deberá realizar cientos de millones de operaciones cuánticas para obtener resultados precisos para problemas complejos y valiosos que las computadoras clásicas actualmente no pueden resolver.
El plan de ruta contempla la expansión del sistema para que en el año 2033 pueda realizar más de mil millones de operaciones cuánticas. IBM ha equipado a expertos en salud y ciencias biológicas, finanzas, desarrollo de materiales, logística y otros campos con sistemas de utilidad cuántica a escala a medida que avanza hacia estos objetivos.
Riesgos de ciberseguridad ante el desarrollo cuántico
No obstante, la aparición de computadoras cuánticas más poderosas podría representar un peligro para los protocolos de seguridad cibernética existentes. A medida que su velocidad y capacidad de corrección de errores aumenten, es probable que también desarrollen la capacidad de descifrar los esquemas criptográficos más populares en la actualidad, como RSA, que ha protegido datos globales durante mucho tiempo.
Comenzando con el trabajo iniciado hace décadas, el equipo de IBM, formado por los principales expertos en criptografía del mundo, sigue liderando la industria en el desarrollo de algoritmos para proteger los datos contra amenazas futuras, que ahora están posicionados para eventualmente reemplazar los esquemas de actuales de cifrado.
Los estándares recientemente lanzados por NIST tienen como objetivo proteger los datos intercambiados en las redes públicas y las firmas digitales para la autenticación de identidad. Para que los gobiernos e industrias en todo el mundo comiencen a implementar estrategias de ciberseguridad post cuánticas, ahora están formalizados.
El NIST les solicitó a los criptógrafos de todo el mundo en 2016 que desarrollaran y presentaran nuevos esquemas criptográficos cuánticos seguros para ser considerados en una futura estandarización. En 2022, entre 69 participantes elegidos, se escogieron cuatro algoritmos de cifrado para una evaluación adicional: CRYSTAL S-Kyber, CRYSTAL S-Dilithium, Falcon, y SPHINCS+.
NIST sigue identificando y evaluando algoritmos adicionales para diversificar su kit de herramientas de algoritmos criptográficos post-cuánticos, además de realizar evaluaciones continuas para anunciar a Falcon como el cuarto estándar oficial. Algunos de estos algoritmos están siendo desarrollados por investigadores de IBM, como tres nuevos sistemas de firma digital que se presentaron recientemente y ya fueron aceptados para su consideración por NIST, que los está sometiendo a una ronda inicial de evaluación.
Mayor información sobre las tecnologías IBM Quantum Safe y los servicios disponibles en https://www.ibm.com/quantum/quantum-safe
