Nueva herramienta de cifrado está diseñada para frustrar las computadoras cuánticas

Una herramienta de encriptación co-creada por un profesor de matemáticas de la Universidad de Cincinnati pronto protegerá las telecomunicaciones, el comercio minorista y la banca en línea y otros sistemas digitales que usamos todos los días.

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología eligió cuatro nuevas herramientas de cifrado diseñadas para frustrar la próxima generación de piratas informáticos o ladrones. Uno de ellos, llamado CRISTALES-Kyberes co-creado por el profesor de matemáticas Jintai Ding de la Facultad de Artes y Ciencias de la UC.

«No es solo para hoy sino para mañana», dijo Ding. «Esta es información que no quieres que la gente sepa ni dentro de 30 o 50 años».

El algoritmo de Ding fue diseñado para resistir el sondeo de las computadoras cuánticas, que aprovechan el poder de la mecánica cuántica para acelerar los cálculos. Cuanto más rápidos sean los cálculos, más rápidamente se puede violar un sistema de seguridad.

«Dado el tiempo suficiente, puede descifrar cualquier sistema», dijo Ding. «Pero si lleva 10.000 años, a nadie le importa».

El instituto, parte del Departamento de Comercio de EE. UU., seleccionó CRYSTALS-Kyber entre otras tres herramientas.

El cifrado simétrico utiliza las matemáticas para proteger la información electrónica confidencial, desde los textos que enviamos hasta los documentos financieros que compartimos. Los sistemas de clave pública ayudan al remitente y al receptor a crear una clave secreta compartida, que se utiliza para cifrar y descifrar datos para disuadir a terceros no invitados.

«Las implicaciones son muy profundas», dijo Ding. «Sin un sistema de cifrado moderno, no tenemos Internet. No tenemos comunicaciones seguras. No hay banca en línea. No hay actualizaciones de software. Toda nuestra sociedad digital se basa en la criptografía moderna».

Entre las ventajas que NIST citó para CRYSTALS-Kyber fue su eficiencia.

«No puede ser demasiado lento», dijo Ding. «No quieres demoras. Quieres leer tu mensaje inmediatamente».

Del mismo modo, no desea que el cifrado ocupe un valioso espacio de almacenamiento en la computadora.

La agencia federal también eligió tres algoritmos para verificar las identidades de las personas durante las transacciones digitales.

«La hermana de Kyber se llama Dilithium, que se usa para la autenticación. A veces se usan juntas y otras veces por separado», dijo Ding.

Los nombres pueden sonar familiares para los fanáticos de «Star Trek» y «Star Wars». Los cristales de Kyber alimentan los sables de luz, mientras que los cristales de dilitio impulsan el motor warp del USS Enterprise. Ding le dio crédito a sus colaboradores por los coloridos nombres.

«El cifrado no es tan fácil de entender como ‘Star Wars'», bromeó.

No se puede exagerar la necesidad de mejorar la seguridad cibernética, dijo Richard Harknett, presidente del Centro de Estrategia y Política Cibernética de la UC.

«La tecnología cuántica tiene el potencial de socavar los fundamentos de cómo intercambiamos datos digitales de forma segura», dijo Harknett. «El profesor Jintai Ding ha sido un líder en este campo durante décadas y ha trabajado constantemente para resolver esta amenaza inminente. Él y su equipo le han brindado al NIST una solución que beneficiará la seguridad global.

«Somos afortunados de tener al Dr. Ding, cuya visión ha llevado la criptografía a un nuevo nivel. La UC habla sobre las próximas vidas aquí. El Dr. Ding ha demostrado que sí».

Los estándares adoptados por los Estados Unidos a menudo se convierten en los estándares de facto en todo el mundo, dijo Ding. Entonces, la nueva ciberseguridad podría tener implicaciones de gran alcance.

Ding tomó una ruta tortuosa para estudiar criptografía. Su experiencia como profesor titular de matemáticas en la UC fue en álgebra cuántica. Pero en 2001, leyó sobre una computadora cuántica creada por el físico Isaac Chuang del MIT.

«Me quedé asombrado. Inmediatamente me di cuenta de que tenemos que reemplazar todos los sistemas de código clave existentes que protegen nuestros datos», dijo. «Dejé lo que estaba haciendo y me cambié a la criptografía. La UC me brindó mucho apoyo».

Se espera que la implementación de la nueva seguridad tome años porque no es tan fácil como instalar un parche de software. Pero sus protecciones podrían durar una generación.

A pesar de que las herramientas de encriptación se vuelven más poderosas, otros están trabajando en nuevos ataques para descifrarlas.

«Este es un juego que seguiremos jugando», dijo Ding. «Nunca podemos ser complacientes».

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