Peter Shor (Nueva York, 1959) estuvo en España el pasado septiembre. Llegó a Bilbao entre laureles para recoger un Premio Fronteras del Conocimiento de la FBBVA, un aperitivo del Nobel que quizás se materialice cuando ocurra un hito con el que él no tiene nada que ver: la presentación del primer ordenador cuántico plenamente funcional. La bomba criptográfica más potente desde la Segunda Guerra Mundial. Este matemático del MIT no podía imaginar entonces que el mundo se asomaba a una nueva guerra en Europa. Y que la bomba atómica de nuestro tiempo iba a ser (como en los tiempos de Alan Turing) un ordenador capaz de dejar “expuestos nuestros secretos de alto nivel”, en palabras del propio Shor.
“Los ordenadores cuánticos eran una bonita idea teórica en los años ochenta”, recuerda. Casi una conjetura “reservada a congresos especializados”. Pero todo cambió en 1995. Peter Shor publicó un artículo en el que demostraba que un computador lo suficientemente rápido no solo era posible, sino que dejaría expuestos casi todos nuestros secretos digitales. La computación cuántica venía a ser una amenaza para el sistema con el que se ha cifrado casi todo desde los años setenta: el llamado algoritmo RSA.
Pero el propio Shor recuerda que la era cuántica de los ordenadores constituye un arma de doble filo para la ciberseguridad. Por un lado, es una potente ‘bomba criptográfica’ capaz de desbaratar las claves de ‘encriptado’ que hay tras nuestros PIN del banco, los correos o los secretos oficiales no expuestos. Por el otro, una herramienta para “crear comunicaciones mucho más seguras” y sistemas de “cifrado basados en algo llamado ‘Learning With Errors’ (LWE)”.
Nada tiene que ver con nuestro aprendizaje, pero sí con lidiar con el mundo de lo más pequeño y sus locas leyes llenas de metafóricos gatos vivos y muertos a la vez. Si en esto te pierdes, te recomendamos este stream de Newtrinos con la matemática Patricia Contreras, donde hablamos de física cuántica y sus ordenadores… con calcetines:
Por qué un ordenador cuántico dejaría expuestos nuestros secretos
Para la mayoría de comunicaciones digitales, se usa desde hace cuatro décadas ese sistema de cifrado RSA. Por hacer una analogía: Alice (A) envía a Bob (B) una caja fuerte abierta. Solo Alice tiene la llave o clave. Bob recibe la caja. Él mete un mensaje en la caja y la cierra, clic. Ya no se puede abrir. Bob envía la caja a Alice de vuelta. Alice tiene la llave o clave para abrirla y lee el mensaje. Bob nunca ha visto la clave o llave de la caja, que tiene Alice. Digamos que solo ha habido un tramo con la caja abierta. Y para abrirla, la llave de Alice se fabrica con un molde RSA. Clave pública y clave privada (no confundir con PIN o contraseña).
Pero RSA no es un molde cualquiera. Sale de una operación matemática complejísima: factorizar números primos enteros grandes. O sea, determinar qué dos números primos multiplicados dan por resultado… 157.663.139, por ejemplo. Eso no te lo dice la calculadora. Ni un ordenador. Ni todos los ordenadores del mundo trabajando a la vez. El secreto no está expuesto justo por ello, pero Shor descubrió que todo se podía desvanecer como un castillo de naipes.
Los ordenadores cuánticos ya son una realidad, aunque todavía son demasiado rudimentarios para factorizar números de más de dos dígitos. ¿Es solo cuestión de tiempo que las computadoras cuánticas amenacen el cifrado de casi todo internet? “Sí y no”.
Shor matiza que “el primer computador cuántico funcional no será suficientemente potente como para romper más de unas pocas claves RSA al día. Tu tarjeta de crédito seguro que es su última prioridad”. Sobre todo, porque será caro. Bastante más caro que, quizás, vaciarte la cuenta corriente. Pero cuidado, porque supone abrir una brecha importante. Y este poder puede caer en las manos ‘equivocadas’.
Una nueva carrera atómica hecha cuántica
Hoy escuchamos de vez en cuando que uno u otro gigante de la computación ha conseguido ‘la supremacía cuántica’. Es decir, contar con un ordenador capaz de hacer operaciones mejor y más rápido que con un sistema convencional. “Es propaganda”, sentencia, refiriéndose explícitamente a Google.
“Si anuncias que tienes algo que alcanza la supremacía cuántica y que puedes hacer una operación más rápidamente que con un ordenador convencional, eso es una excelente publicidad para tu empresa”, señala. “Incluso cuando los resultados no son tan buenos como dices que, en efecto, no lo son”.
Reconoce que los anuncios de empresas como Google o IBM son prometedores y demuestran que es posible tener ordenadores cuánticos. Pero están lejos de constituir esa ‘supremacía’, que vendría a ser como la anhelada bomba atómica del siglo XXI, mezcla de poder simbólico y fanfarronería. Por contraposición con las armas nucleares, hay un escudo para prevenir la mutua destrucción asegurada: “Los propios cifrados cuánticos”, potencialmente inexpugnables para evitar secretos expuestos.
La física cuántica se escribe con leyes a prueba de cotillas. Un sistema entrelazado cuánticamente (partículas que ‘saben lo que hacen otras’ sin mirarlas, a distancia) se rompe en cuanto miramos. Ahí salta una alarma.
La física cuántica tiene leyes a prueba de cotillas. Cuando miramos, se rompe el sistema, dando la voz de alarma si hay espías.
Digamos que el propio problema tiene implícita su resolución, como casi todo en matemáticas. ”Lo que hay que hacer con todos los códigos actuales RSA es reemplazarlos con técnicas (de cifrado cuántico) LWE. Si lo hacemos… todo estará bien. Pero tenemos que hacerlo antes de que se construya el primer ordenador cuántico”.
Y cuando se construya uno de verdad, ya sabemos que no deberíamos preocuparnos demasiado de los secretos expuestos en nuestros correos del trabajo o los mensajes de WhatsApp impúdicos. Nuestras vidas son demasiado insustanciales y caras para el apetito informativo de las superpotencias que hayan comprado los servicios de un ordenador que valdrán millones de dólares, cree Shor. Esa información, de un modo u otro, ya está en manos de los proveedores de esos servicios de información. Y se la habremos dado gratis.
¿Quién debería preocuparse de veras el día que se anuncie ‘la supremacía cuántica’ (de verdad)? “La Agencia de Seguridad Nacional de EE.UU.”, se ríe Shor.
Nuestros ordenadores ‘clásicos’ ya son bastante buenos
Este matemático cree que serán las agencias gubernamentales, los espías y algunas compañías de inteligencia empresarial las primeras interesadas en contar con uno de estos ordenadores. Pegasus sería una anécdota en comparación con el poder de romper claves RSA. Pero solo durante un tiempo muy limitado. Justo lo que se tarde en cifrar de manera cuántica los secretos viejos y nuevos.
“Depende de lo caro que resulte al final y del tiempo que lleve romper una clave RSA. No me preocuparía mucho excepto si manejase informaciones de alto secreto”, piensa Shor. Entretanto, los ordenadores cuánticos tampoco parecen estar orientándose a aplicaciones de espionaje.
“Pueden ser útiles en campos muy específicos de simulación de productos, en bioquímica (para hacer fármacos), cifrado… pero la mayoría de operaciones no se aceleran particularmente con un ordenador cuántico”. Por ejemplo, “las animaciones por ordenador (como las que encabezan esta información) no se beneficiarían demasiado por usar computación cuántica, los ordenadores actuales ya son bastante buenos haciéndolo, lo vemos todos los días”.
La mayoría de programas y apps “no tendrían que migrar a la computación cuántica”. Y eso también va por el software criptográfico y de espionaje. Solo hay que ver el revuelo que provoca Pegasus. “RSA no es el gran problema en este momento”, dice Shor. El gran problema es que existen otras formas de romper la seguridad en redes. Empezando por virus, agujeros de seguridad o, sencillamente, gente que no debería manejar según qué información.
Respecto a la supremacía cuántica y RSA, Shor está convencido de que sabemos fabricar el antídoto. “Otra cosa es que lo hagamos a tiempo”. Para lo demás, nuestro día a día seguirá lleno de secretos insustanciales que continuaremos regalando y protegiendo a la vez.
