Un agujero en el muro perfecto

2010/07/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Primer hacking de criptografía cuántica

Algunos investigadores de Toronto afirman haber desarrollado un método para superar la criptografía más segura disponible (hackeado): la criptografía cuántica. Este método de codificación de mensajes ya está a la venta y es utilizado por algunos bancos. De hecho, los investigadores de Toronto han hackeado el sistema ID-500, un sistema comercial para el transporte de la clave en la encriptación cuántica desarrollado por la empresa suiza Quantique.

Se ha escrito mucho para decir que la encriptación cuántica es un sistema de codificación perfecto, y esa idea está muy extendida, pero no es cierta. Los expertos han insistido en numerosas ocasiones en que todos los sistemas de encriptación tienen un punto débil, aunque es cierto que la encriptación cuántica es mucho más segura que cualquier otro método, con gran diferencia, por lo que aparentemente no se puede descodificar lo codificado cuánicamente.

Pero es posible y los investigadores canadienses reivindican que lo han conseguido. Quantique se niega y surge un debate teórico.

La encriptación cuántica se basa en un principio simple: que no es posible conocer el estado cuántico de una partícula sin modificar la misma partícula. Estas partículas son fotones en el sistema de transporte de claves bancarias, pequeños pulsos de luz de un láser enviado desde la fibra óptica. Y normalmente se utiliza la polaridad de esta luz para codificar los mensajes. Por eso, quien quiera descodificar el mensaje debería saber cuál es la polaridad de la luz.

Sin embargo, a nivel cuántico, esta información sólo se puede consultar una vez, por el principio anteriormente mencionado, ya que el fotón cambia en este proceso. Aprovechando esto, la encriptación cuántica realiza dos transmisiones para cada mensaje, una es el mismo mensaje y la otra es la clave para descodificar el mensaje. Si el receptor del mensaje detecta cambios en los fotones --existen varios sistemas para realizarlo -, la transmisión de la clave no se realiza y la transmisión del mensaje se considera incorrecta. Por eso la encriptación cuántica es tan buena, ya que cuando se produce cualquier interferencia se detecta físicamente antes de transmitir la clave.

La teoría ha supuesto una gran esperanza. El sistema tiene, sin embargo, una debilidad, un problema tecnológico práctico: no hay fibra óptica que pueda transportar esos pequeños pulsos de luz de forma perfecta. Siempre hay una pequeña pérdida, siempre cambia un pequeño lote de fotones, por lo que el que recibe el mensaje siempre daría por mala la transmisión (no sabe por qué han llegado los fotones cambiando, si es una interferencia o si es consecuencia del transporte de la fibra óptica). Por ello, no se actúa con rigor y se admite un grado de error, normalmente hasta el 20%. Hasta este límite, los cambios en los fotones se consideran sonidos de fondo de la señal.

Los investigadores de Toronto han realizado una pre-publicación en la revista electrónica arXiv, en la que afirman que para descodificar los mensajes el sonido de fondo se lleva hasta un porcentaje máximo del 19,7%. Sin embargo, los de Quantique afirman que su sistema no admite errores tan grandes, que su sistema rompe las transmisiones por encima del 8%.

Si este último es cierto, el sistema ID-500 es más seguro comparado con los sistemas que utilizan el error convencional, ya que sólo admite un 8% de error y no el 20% convencional. Pero, a cambio, tendrán muchos mayores problemas técnicos en las transmisiones, y tendrán que dar por bueno mucho menos transmisiones. Según los investigadores de Toronto, el sistema de encriptación ID-500 ha sido hackeado y, según Quantique, no lo han conseguido. Pero el debate no es sólo teórico: el cliente que compra el sistema tendrá la última palabra.