China, un paso más cerca de tener comunicaciones a prueba de hackers

Un equipo de investigadores informáticos de origen chino ha tenido un éxito reciente, al ser capaces de transmitir una clave secreta de cifrado entre los estaciones de tierra situadas a 700 millas de distancia. Un momento, ¿en realidad es para echar cohetes?

Bueno, lo cierto es que este hito se relaciona con lo que los científicos denominada quantum entanglement o entrelazamiento cuántico. Los chinos han sido capaces de establecer la primera linea de comunicación imposible de romper y teóricamente 100% segura, entre tierra y uno de sus satélites.

Los líderes chinos sin duda estarán satisfechos con este nuevo paso hacia una comunicación confidencial e íntegra que pueda satisfacer sus intereses en áreas como la militar o de seguridad nacional.

La computación cuántica al servicio de la comunicación

Antes de continuar con el artículo, convendría hacer una breve introducción a las implicaciones de la computación cuántica.

• Todos los equipos informáticos necesitan de la capacidad de almacenar y manipular datos (información).
• Los ordenadores de hoy en día pueden manipular bits individuales, que son como «interruptores» binarios, con una posición de encendido (1) y otra de apagado (0).
• Un equipo cuántico sería capaz de trabajar con qubits, que en lugar de trabajar con dos estados posibles para los datos a nivel lógico, son capaces de colocarse en «superposición», es decir, estar en posición de 1 o 0 al mismo tiempo, incluso en alguna parte entre medias de ambos estados.
• Si un ordenador estándar recibe la orden de hacer un cálculo o encontrar una solución de entre diferentes alternativas, normalmente lo hará siguiendo un turno para cada opción, hasta descubrir la correcta. Los ordenadores cuánticos son capaces de considerar todas las opciones a la vez,
• Incluso si los comparamos con los super-computadores más rápidos disponibles hoy en día, los basados en computación cuántica ofrecen un procesamiento mucho más rápido , beneficiado por capacidades muy superiores para resolver problemas.

La computación cuántica podría hacer posible una importante aceleración del desarrollo de la IA o inteligencia artificial, al permitir simular complejos escenarios hoy día imposibles.

Hasta la fecha, las teorías sobre los ordenadores de este tipo van por delante del propio hardware para sustentarlas. Compañías como Google o IBM y algunos países están ya invirtiendo de forma muy fuerte para liderar la carrera.

Al mismo tiempo, amenaza el cifrado actual

Esta computación cuántica, que dicho sea de paso no es la única iniciativa para conseguir sistemas no hackeables hasta la fecha, tiene un lado oscuro por lo menos a corto plazo, ya que atacaría directamente a la confiabilidad de los sistemas actuales de cifrado al hacer posible ataques de fuerza con estos equipos tan potentes a la hora de análisis de diferentes espectros.

Hasta ahora y a pesar de que cualquier sistema de cifrado es teóricamente posible de atacar, en la práctica no lo son. Sin embargo esto podría cambiar y sería posible intentar técnicas de procesamiento en paralelo que ahora mismo no son opción.

La solución también es cuántica

Y es por esto que se ha inventado la distribución cuántica de claves, obviamente. Acción-reacción:

Con una distribución de clave cuántica o QKD, basada en el principio físico de las partículas que ya hemos dicho quantum entanglement o entrelazamiento. Con este principio en mente, donde tengamos una pareja de fotones «hermanos», las propiedades de ambos quedarán simétricas, sin importar la distancia que los separe.

Por eso, si usamos una de estas partículas entrelazadas para crear una clave de cifrado, solamente quien tenga control sobre la otra partícula podrá decodificar o recuperar la información. Si se intenta alterar en modo alguno el proceso, la información no será legible.

Algunas limitaciones

El reto reside en cómo transmitir la clave cuántica entre un punto A y un punto B. Algo que se podría conseguir mediante fibra óptica. Eso sí, estos cables son susceptibles a las interferencias.

Y por otro lado, las distancias extremas son un factor de peso, dado que la fibra óptica necesita repetidores intermedios para poder empujar la señal a distancias elevadas. A día de hoy, el récord de transmisión de claves cuánticas está en unos 53 KM.

El investigador chino Pan Jianwei ha estado trabajando en la distribución cuántica mediante satélite durante un tiempo. Finalmente han elaborado un satélite llamado Micius, específicamente diseñado para comunicaciones de este tipo.

Últimos pasos

Ya en 2017 este experto estaba haciendo pruebas constantes con un enlace de claves de este tipo entre dos estaciones remotas: en Viena una y la otra en Beijin, En ese caso era él mismo el encargado de generar y distribuir las claves.

Pero llegamos al día de hoy y es cuando sabemos que Micius ha sido utilizado para enviar de forma totalmente secreta una clave entre dos estaciones de tierra entgre Delingha y Urumqi, a unas 700 millas una de la otra.

Este satélite actuaba como un mero transmisor ciego, sin dato alguno sobre la operación. La transmisión de este tipo de llaves se ha mejorado sustancialmente en comparación a experimentos anteriores. Ahora, además, es posible aislar y marcar con claridad cualquier error de transmisión en el mensaje.

Esto posibilitaría, teóricamente, una comunicación punto-a-punto 100% segura y privada entre dos puntos, que cimentaría la base de un posible «internet a prueba de hackers». Eso sí, hoy por hoy volvamos a la Tierra y digamos que es una prueba de concepto.