Bitcoin en riesgo: cómo los ordenadores cuánticos podrían vulnerar su cifrado

Un equipo de investigadores de la Universidad de Shanghái, liderado por el profesor Wang Chao, logró vulnerar el cifrado SPN (Substitution-Permutation Network) utilizando un ordenador cuántico D-Wave. Este algoritmo criptográfico es fundamental para estándares como el AES (Advanced Encryption Standard), ampliamente utilizado en la protección de información.

Según informó el equipo en un artículo titulado “Algoritmo de ataque criptográfico de clave pública basado en procesado cuántico con la ventaja de D-Wave”, este avance marca un hito en la capacidad de los ordenadores cuánticos para comprometer sistemas de cifrado considerados seguros hasta ahora.

De acuerdo con los investigadores, el ataque se llevó a cabo mediante dos estrategias principales. La primera consistió en combinar un problema de optimización con otro de búsqueda, tareas en las que los ordenadores cuánticos destacan por su eficiencia.

La segunda estrategia integró el algoritmo de Schnorr, el redondeo de Babai y un método cuántico de optimización. Como resultado, los científicos concluyeron que algoritmos de cifrado de grado militar, como AES-256, están más cerca de ser vulnerados de lo que se pensaba.

El impacto de este avance no es menor. Según explicó Juan José García Ripoll, investigador del Instituto de Física Fundamental del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), los ordenadores cuánticos tienen el potencial de hacer vulnerables los algoritmos de cifrado actuales.

En una conversación con Xataka en 2019, Ripoll ya advertía sobre esta posibilidad y destacaba la importancia de desarrollar la criptografía resistente a ordenadores cuánticos como una alternativa. Este campo de investigación busca crear sistemas que puedan resistir los ataques de estas máquinas avanzadas, aunque su desarrollo enfrenta grandes desafíos.

Google recientemente mostró sus preocupaciones sobre el futuro de la criptografía. Según una publicación en el blog de seguridad de la compañía, un entero RSA (Rivest–Shamir–Adleman) de 2.048 bits podría ser factorizado en menos de una semana utilizando un ordenador cuántico con menos de un millón de cúbits.

Aunque los procesadores actuales, como el chip Condor de IBM con 1.121 cúbits superconductores, aún no alcanzan esta capacidad, el progreso en la tecnología cuántica sugiere que estas máquinas podrían estar disponibles antes de lo esperado. IBM, por ejemplo, planea lanzar en 2029 su hardware cuántico “Starling”, capaz de corregir sus propios errores.

El impacto potencial de estos avances no se limita a los algoritmos tradicionales como RSA. Las criptomonedas modernas, incluidas Bitcoin, Ethereum y Solana, utilizan criptografía de curva elíptica, considerada más robusta y eficiente.

Sin embargo, los fundamentos matemáticos de esta técnica son similares a los de RSA, lo que la hace vulnerable a los futuros ordenadores cuánticos. Según los científicos de Google, si las máquinas cuánticas logran romper RSA más rápido de lo previsto, la criptografía de curva elíptica también podría ser comprometida con relativa facilidad.

A pesar de estos riesgos, existen soluciones en desarrollo. Un grupo de investigación de la Universidad de Kent, en el Reino Unido, asegura que Bitcoin podría actualizar el cifrado de toda su red en aproximadamente diez meses sin necesidad de interrumpir su funcionamiento.

Este tipo de adaptaciones será crucial para proteger los sistemas basados en criptografía frente a los avances de la computación cuántica.

El progreso en este campo subraya la necesidad de acelerar la investigación en criptografía resistente a ordenadores cuánticos. Mientras tanto, los avances como los logrados por el equipo de la Universidad de Shanghái y los estudios de Google evidencian que la transición hacia una nueva era de seguridad digital es inevitable.