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Quantum prueba un cable súper seguro con mecánica cuántica

Quantum desarrolla un cable con mecánica cuántica, que sería el futuro de la comunicación

Quantum Xchange
Quantum Xchange

Quantum prueba en el Túnel Holland de Nueva York, un cable de fibra óptica súper seguro con mecánica cuántica que podría ser el futuro de las comunicaciones.

La compañía, con instituciones bancarias y gobiernos, está probando la nueva tecnología de distribución de clave cuántica para proteger datos críticos, utilizando el túnel Holland entre el Bajo Manhattan y Nueva Jersey.

El cable en cuestión es una tecnología llamada Distribución Cuántica de Claves, o QKD. Cualquier agencia de inteligencia puede tocar físicamente las fibras ópticas normales e interceptar los mensajes que llevan las redes: doblan el cable con una pequeña abrazadera, luego usan un hardware especializado para dividir el haz de luz que transporta los digitales y los ceros.

Las personas que se comunican no tienen forma de saber que alguien está escuchando, porque están recibiendo sus mensajes sin ningún retraso perceptible.

QKD resuelve este problema aprovechando la noción de física cuántica de que la luz, normalmente considerada como una onda, también puede comportarse como una partícula.

En cada extremo de la línea de fibra óptica, los sistemas QKD, que desde el exterior se parecen a los servidores de caja negra genéricos que se puede encontrar en cualquier centro de datos, usan láseres para disparar datos en pulsos de luz débiles, cada uno un poco más grande que un solo fotón.

Si cualquiera de las rutas de los pulsos se interrumpe y no llega el punto final en el nanosegundo esperado, el remitente y el receptor saben que su comunicación se ha visto comprometida.

‘Las firmas financieras ven esto como un elemento de diferenciación’, dice John Prisco, director ejecutivo de Quantum Xchange, la compañía que ha estado operando el cable en el Holland Tunnel.

Prisco dice que varios bancos grandes y firmas de gestión de activos están probando su equipo, pero se negó a nombrarlos, citando acuerdos de no divulgación.

Las compañías están considerando usar QKD para proteger sus secretos más confidenciales, incluidos los algoritmos de negociación y las cuentas de liquidación de clientes.

Quantum Xchange, con sede en Bethesda, MD, dice que espera extender sus cables de Boston a Washington, DC, y también los está promoviendo a agencias gubernamentales de Estados Unidos.

Las estimaciones del mercado de QKD varían de 50 a 500 millones de dólares, pero el investigador de mercado Global Industry Analysis, considera que la demanda de QKD y las tecnologías relacionadas pueden alcanzar los 2,000 millones de dólares para 2024.

El gobierno Chino creó un enlace de 1,240 millas protegido por QKD Beijing y Shanghai. También se demostró la capacidad de utilizar QKD para transmitir y recibir mensajes de un satélite.

Una media docena de nuevas empresas de QKD están lanzando a otros tipos de clientes. Kubitekk, una empresa emergente en el sur de California tiene un contrato del Departamento de Energía de Estados Unidos para un proyecto piloto que asegure las comunicaciones que ayudan a operar las centrales eléctricas.

Los gigantes de las telecomunicaciones, entre ellos BT Group y NTT Corp, dicen que están considerando la posibilidad de incorporar protección en su infraestructura de red.

Si bien el tráfico de red ya está cifrado, esto no vale nada si un atacante logra obtener las claves digitales utilizadas para codificar y decodificar mensajes.

Por lo general, cada clave está extra encriptada, pero los documentos divulgados por el ex contratista de la Agencia de Seguridad Nacional, Eduard Snowden en 2013, mostraron que el Gobierno de Estados Unidos, que absorbe la mayor parte del tráfico de Internet del mundo, también puede romper sus códigos más estrictos.

Exactamente cómo la NSA logra esto, no se conoce ampliamente. (Una sospecha es que, si bien se supone que las claves se basan en la multiplicación de dos números primos grandes aleatorios, muchos sistemas usan un subconjunto relativamente pequeño de números primos, lo que hace que sea mucho más fácil para una computadora adivinar la clave).

Las computadoras cuánticas son otra amenaza potencial para el cifrado convencional. Al igual que los sistemas QKD, estas máquinas utilizan los principios de la física cuántica para procesar la información y podrán algún día lograr una potencia de procesamiento mucho mayor que las computadoras convencionales.

Cuando esto ocurra, en los próximos 3 a 15 años, dependiendo de cuál sea la estimación correcta, las computadoras cuánticas otorgarán a casi cualquier usuario los poderes de descifrado de códigos de la NSA actual.

En 2016, la NSA advirtió a las empresas que hacen negocios con el Gobierno de Estados Unidos, que su próxima generación de sistemas de encriptación tendría que resistir los ataques de las computadoras cuánticas.

QKD tiene límites. Puede proteger los datos solo en tránsito, no cuando estén en reposo, almacenados en sus centros de datos o en discos duros. Y como el cableado de fibra óptica absorbe algo de luz, un solo fotón puede viajar solo hasta el momento.

Los científicos han empujado el límite siempre hacia fuera, hasta 260 millas en experimentos de laboratorio. Sin embargo, para las transmisiones de alta velocidad en condiciones reales, el récord es de 60 millas.

Las transmisiones más lejanas requieren de una serie de nodos de confianza, relays que son vulnerables a los piratas informáticos o al tapping físico.

China utiliza guardias armados para asegurar los nodos en su red QKD de 1,240 millas, dice Anthony Lawrence, un experto en seguridad de redes de la NSA y oficial de información, que ahora dirige la empresa de ciberseguridad Vor Technology LLC.

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