Computación cuántica Es un campo de estudio que se centra en el desarrollo de tecnologías informáticas basadas en los principios de la teoría cuántica. La computación cuántica aprovecha el concepto de superposición de la mecánica cuántica. La superposición se produce cuando algo, como un bit, se encuentra en dos estados a la vez. Esto significa que los bits cuánticos, o cúbits, pueden estar en el estado 1 y 0 simultáneamente, lo que a su vez proporciona gran parte de la potencia de procesamiento de la computadora cuántica. La computación cuántica ofrece prodigios computacionales, resolviendo ciertos problemas matemáticos mucho más rápido que las computadoras clásicas. Algunos de estos problemas son la base de algoritmos criptográficos ampliamente utilizados, como la factorización de grandes números y la resolución de logaritmos discretos, componentes esenciales de la criptografía moderna.

Criptografía poscuántica (PQC) Es un guardián del panorama de ciberseguridad, ideal para enfrentarse incluso a los adversarios más astutos, incluyendo a los criminales con poderes cuánticos que acechan en las sombras. El PQC es el equivalente a James Bond en el mundo del contraespionaje.

NIST Es la organización que estandariza los estándares de cumplimiento, las mejores prácticas y las regulaciones de ciberseguridad. El NIST se ha centrado en la estandarización de PQC y ha liderado un proyecto de estandarización.

Este proyecto tiene como objetivo preparar a las organizaciones para la computación cuántica. criptografía antes de que se convierta en una amenaza real. Esto permitiría a las empresas implementar los algoritmos de cifrado adecuados en toda la organización para que, una vez que la computación cuántica sea posible, se pueda defenderse de estos ataques. Los tipos de algoritmos de encriptación El proyecto de estandarización PQC está trabajando para estandarizar nuestros algoritmos cuánticamente seguros.

Pero ¿qué algoritmos son seguros y cuáles no?

Varias técnicas de criptografía robusta podrían ser vulnerables a ataques de computadoras cuánticas. Si enumeramos los algoritmos que podrían ser susceptibles a ataques cuánticos, obtenemos la siguiente lista:

RSA (Rivest-Shamir-Adleman)

Este algoritmo aprovecha el hecho de que los números semiprimos grandes son difíciles de factorizar. El algoritmo de Shor rompe RSA porque es un algoritmo cuántico que factoriza números grandes instantáneamente.
DSA (Algoritmo de firma digital)

DSA es susceptible a ataques que involucran el problema del logaritmo discreto. Las computadoras cuánticas podrían resolver este problema con mayor eficiencia, debilitando al mismo tiempo la seguridad de DSA.
ECDSA (Algoritmo de firma digital de curva elíptica)

Similar a DSA, la seguridad de ECDSA Se basa en la dureza del problema del logaritmo discreto de la curva elíptica, que las computadoras cuánticas pueden explotar.
Intercambio de claves Diffie-Hellman (y sus variantes)

La seguridad de Diffie-Hellman depende de la dificultad del problema del logaritmo discreto. Las computadoras cuánticas pueden romper esta suposición de seguridad mediante el algoritmo de Shor.

Antes de que las computadoras cuánticas se utilizaran como máquinas comunes, predecir qué algoritmos serían seguros para la computación cuántica era una tarea un tanto difícil. Los algoritmos que se especula que serían seguros para las computadoras cuánticas son los siguientes:

Hashes

Los hashes criptográficos (como SHA2, SHA3, BLAKE2) se consideran seguros para la computación cuántica por ahora.
Cifrados simétricos

Se especula que la mayoría de los cifrados simétricos (como AES, ChaCha20, Twofish-256 y Camellia-256) son seguros desde el punto de vista cuántico.
Algoritmos MAC

Los algoritmos MAC como HMAC y CMAK se consideran seguros cuánticamente.
Funciones de derivación de claves Se especula que (bcrypt, Scrypt, Argon2) son seguros para la computación cuántica (solo ligeramente afectados por la computación cuántica).

¿Cómo se planifica la migración de PQC?

Aunque los algoritmos a prueba de cuántica aún son objeto de investigación y el NIST aún no ha publicado su lista de algoritmos criptográficos resistentes a la cuántica recomendados, las organizaciones pueden empezar a prepararse para las computadoras cuánticas desde ya. A continuación, se presentan algunos consejos que las organizaciones deben tener en cuenta al prepararse para la futura migración:

Evaluación de riesgos cuánticos

Realizar una evaluación de riesgos cuánticos debe ser el primer paso de cualquier organización al migrar a algoritmos PQC. Una evaluación de riesgos cuánticos también ayuda a crear una lista de aplicaciones que se verán afectadas por la creación de computadoras cuánticas, proporcionando así a la organización una lista detallada de las aplicaciones que deben actualizarse al migrar a algoritmos resistentes a los algoritmos cuánticos. Además, ayuda a identificar la brecha entre la infraestructura criptográfica actual y lo que se necesita implementar.
Identificación de datos críticos

Tras evaluar la infraestructura criptográfica actual, el siguiente paso es identificar los datos de la organización en riesgo. Determinar qué sistemas y datos deben priorizarse y protegerse mediante criptografía poscuántica es crucial.
Seguimiento del proyecto de estandarización PQC del NIST

Al realizar un seguimiento del Proyecto de Estandarización PQC, una organización puede mantenerse actualizada sobre cualquier cambio en los algoritmos resistentes a los cuánticos en ejecución y cambiar a los algoritmos seleccionados cuando sea el momento adecuado.
Difundir la conciencia

Uno de los pasos importantes a seguir es generar conciencia entre las partes interesadas clave y los empleados sobre la importancia de la criptografía poscuántica y el impacto potencial de los ataques cuánticos en su postura de seguridad.
Cripto-agilidad

El NIST ha indicado que el uso cripto-ágil Las soluciones son una excelente manera de comenzar a implementar la seguridad cuántica. Evaluar, planificar y difundir la información es fundamental, pero la capacidad de una organización para cambiar rápidamente entre algoritmos criptográficos garantizará su protección contra las amenazas criptográficas.
Educación y Entrenamiento

Invierta en capacitar a sus equipos de TI y seguridad sobre la criptografía poscuántica y asegúrese de que su personal esté bien versado en los principios y las mejores prácticas asociadas con los algoritmos criptográficos resistentes a lo cuántico para ayudar a toda la organización a crecer y prepararlos para el futuro cuántico.
Implementar planes de transición

Desarrolle e implemente planes de transición para actualizar los algoritmos criptográficos de su organización a algoritmos poscuánticos. Esté preparado para actualizar los sistemas de hardware y software. Infraestructura de clave pública (PKI) protocolos y políticas para dar cabida a estos nuevos algoritmos criptográficos.

¿Cómo puede ayudar la consultoría de cifrado?

En el panorama en constante evolución de la ciberseguridad, Encryption Consulting se erige como un referente para las organizaciones que navegan por la revolución cuántica. Como pioneros en servicios de asesoramiento en cifradoNos especializamos en orquestar transiciones fluidas hacia la criptografía post-cuántica (PQC), la próxima frontera en la gestión segura de datos.

Encryption Consulting se enorgullece de nuestros consultores expertos que pueden guiarlo y ayudarlo con servicios de asesoramiento sobre cifrado, incluida la planificación de la migración de PQC, la evaluación del entorno y el desarrollo de una estrategia personalizada adaptada a las necesidades de su organización.

Conclusión

Es crucial reconocer la importante amenaza que representa la computación cuántica para los sistemas tradicionales de seguridad de la información. Se recomienda encarecidamente a las organizaciones que diseñen estrategias e implementen una transición robusta a la criptografía cuántica segura, abordando proactivamente las posibles amenazas cuánticas. Mientras tanto, es prudente adherirse a las mejores prácticas de seguridad establecidas, a la espera de la formulación y publicación de estándares de seguridad cuántica por parte del NIST para obtener una guía completa.