Thomas King, CTO de DE-CIX, explica en esta tribuna qué es la distribución de claves cuánticas y por qué será tendencia en 2024.
La distribución de claves cuánticas (en inglés Quantum Key Distribution o QKD) es un método de comunicación segura que implementa un protocolo criptográfico y que involucra componentes de mecánica cuántica. Esto puede sonar un tanto técnico y difícil de entender, pero lo cierto es que esta tecnología que ya se encuentra en fase experimental, muy pronto transformará los entornos en que nos comunicamos.
Pero ¿qué ofrece esto en concreto? Pues que dos interlocutores puedan crear y compartir una clave secreta al azar que les permita codificar y decodificar mensajes. Esto resulta fundamental en tiempos donde las ciberamenazas están cada vez más presentes y en que la seguridad de la información se está transformando en un asunto de vital importancia para empresas, organismos y países en todo el mundo.
La tecnología actual de cifrado se basa en la generación de dos claves: una que se mantiene privada y otra que es pública. Por tanto, el sistema depende de un tercero, es decir, una autoridad de certificación, para gestionar las claves públicas. En cambio, la distribución de claves cuánticas permite a los dos interlocutores intercambiar directamente las claves de cifrado sin necesidad de terceros, aumentando considerablemente la seguridad de la conexión. Pero lo que la hace aún más interesante, es que las redes cuánticas tienen la capacidad de detectar a un tercero con intenciones claras de acceder a esta clave, y preservar al máximo resguardo posible esta conexión.
Esta compleja tecnología pero sin lugar a dudas fascinante, ha sido materia de investigación, de pruebas y de reconocimientos recientes que demuestran la importancia que está cobrando. Sin ir más lejos, recientemente el premio Nobel de Física de 2022 fue otorgado a 3 reconocidos investigadores en materia de entrelazamiento cuántico, Alain Aspect, Anton Zeilinger y John Clauser, cuyos hallazgos están permitiendo desarrollar nuevas tecnologías basadas en este tipo de información.
2024: El año donde las QKDs será protagonistas
En DE-CIX, creemos que esta tecnología será una de las grandes protagonistas del año que acabamos de arrancar. Con la aparición de la computación cuántica hace ya varios años, han surgido importantes retos en torno a la seguridad de las comunicaciones conf idenciales, y es por eso que, para garantizar canales de comunicación más privados en la era post-cuántica, disponer de claves de cifrado resulta sumamente necesario para proteger la información sensible. Sin embargo, uno de los principales retos a los que se enfrentan este tipo de claves está relacionado con la distancia que debe recorrer la información. En este sentido, desde DE-CIX sostenemos que para que las redes funcionen con eficacia, sólo se pueden utilizar fibras libres de obstáculos, para las cuales se necesitan repetidores cuánticos cada 80 kilómetros.
En 2024, seremos testigos de cómo se construirán cada vez más redes cuánticas productivas en Europa para probar la QKD en distancias más largas; y surgirán también nuevos enfoques para la interconexión de los participantes en las redes cuánticas, que garanticen la optimización de las vías de datos para minimizar las distancias.
España, de los primeros países en Europa en apostar por esta tecnología mientras que China y Rusia ya han alcanzado la comunicación cuántica vía satélite
Hacia finales de 2023, El Ministerio de Ciencia e Innovación de España anunció el lanzamiento de la primera misión geoestacionaria del país. Con ella se pretende utilizar tecnología cuántica para la creación de canales de comunicación más seguros, disponibles para organismos gubernamentales, usuarios en general, comerciantes y empresas.
Sin embargo, no es el único país que está trabajando con tecnología cuántica. El año pasado también, China y Rusia lograron comunicar con éxito dos imágenes codificadas con claves cuánticas a través del satélite Mozi, desde una estación terrestre cerca de Moscú hasta otra en la región china de Xinjiang. Las mismas estaban separadas por 3.800 kilómetros. Pese a las pruebas fallidas, se pudo realizar el intercambio a través del uso de este satélite, gracias en parte a que la pérdida de datos no puede ocurrir en el espacio, al no poderse interactuar con el vacío. Hasta esta prueba, se había alcanzado una distancia máxima de 1.000 kilómetros para el intercambio de información; pero con esta nueva vía se ha podido extender el alcance a los 3.800. Este experimento probó que una red de comunicación cuántica entre países puede resultar técnicamente viable, marcando el inicio así de una nueva forma de comunicar de manera más segura.
Si bien aún queda mucho camino por delante, empresas y estados nos están demostrando que no sólo la computación cuántica sino también las redes cuánticas serán una verdadera revolución. La tecnología de redes cuánticas tiene un enorme potencial, sobre todo en materia de ciberseguridad. Según estimaciones y de acuerdo a lo publicado recientemente por la BBC, las inversiones en esta materia podrían rondar entre los 40.000 y los 80.000 millones de dólares para desarrollar, por ejemplo, aplicaciones criptográficas capaces de resistir ataques efectuados por superordenadores ¿Puede sonar esto ambicioso? Quizá, pero las evidencias nos muestran que todo es posible. Será cuestión de esperar y ver hacia dónde nos lleva la tecnología esta vez.
