Redes cuánticas ultraseguras, una realidad

Muchos de nosotros solemos navegar por Internet con gran frecuencia, pero son pocos aquellos que verdaderamente saben cómo es que se trasmite la información de un punto a otro. Internet esta compuesta por fotones que viajan a través de cables de fibra óptica y fluyen entre dispositivos como moduladores, conmutadores y amplificadores. El fotón es la partícula portadora de todas las formas de radiación electromagnética, incluyendo a los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible (espectro electromagnético), la luz infrarroja, las microondas, y las ondas de radio.

Los dispositivos estándar por los cuales viajan dichas partículas son inadecuados para la computación o la comunicación cuántica súper rápida. Esto se debe a que los conmutadores comerciales, también conocidos como switch, tienen varios problemas que los hacen no aptos para modificar la ruta de los fotones entrelazados.

Aquellos que están hechos de componentes microelectromecánicos mantienen los estados entrelazados intactos, pero operan de manera muy lenta. Otros conmutadores optoelectrónicos o bien agregan demasiado ruido, de forma que los fotones individuales se vuelven difíciles de detectar, o destruyen completamente la información cuántica.

Un profesor de ingeniería eléctrica e ingeniería informática de la Universidad Northwestern, Paul Kumar, fue capaz de crear un conmutador de enrutamiento cuántico que puede enviar fotones entrelazados por varios caminos manteniendo intacta la información cuántica. Esto es particularmente útil para la computación cuántica por diversos motivos, ya que para poder desarrollar una computadora cuántica con fotones, se necesita de la capacidad para poder conmutar fotones entrelazados. Otra ventaja que este avance presenta, y el motivo para este post, es la posibilidad de poder crear redes cuánticas ultraseguras.

Hoy en día, la información generalmente está siendo protegida mediante el cifrado de clave pública, que se basa en la imposibilidad práctica de llevar a cabo ciertas tareas matemáticas, como factorizar números de gran tamaño. Las redes cuánticas ofrecerían una alternativa más segura para el cifrado de clave pública. El uso de fotones entrelazados para comunicarse garantiza la seguridad ya que cualquier intento de interceptar un mensaje perturbaría el estado cuántico de las partículas, perdiéndose así el mensaje. De esta forma se lograrían evitar los ataques del tipo man-in-the-middle, conservándose así la privacidad de nuestras comunicaciones.

Para poder representar esto de forma gráfica, realice una pequeña ilustración (ya lo sé, deja mucho que desear) que demuestra el flujo de fotones por medio de un cable de fibra óptica. En la parte superior, los fotones viajan de forma ordenada sin ser alterados, pero en la parte inferior, un usuario malicioso busca intervenir la comunicación y observar los paquetes que por allí viajan, logrando como resultados que dichos fotones se desordenen y el mensaje se pierda.

Fotones

De esta forma el usuario malicioso no podrá ver los paquetes transferidos y, como consecuencia de sus acciones,  la potencial víctima se percatará de un posible intento de intrusión.

Los avances logrados por el profesor Paul Kumar son un claro ejemplo de todavía se pueden mejorar varios aspectos de las comunicaciones ópticas de hoy en día, y que esto es perfectamente realizable sin sacrificar el factor seguridad a cambio de más velocidad.

Joaquin Rodriguez Varela
Malware Lab Engineer

Autor , ESET

  • Miguel Cano

    Lo interesante es que cada vez que alguien hace algo bueno para mantener la seguridad de los paquetes que viajan a través de Internet; otra persona esta buscando como incrustarse en las redes de seguridad para sacar información.
    Pero gracias a este avance podemos ver que la tecnología no queda ahi sino permanece en avance!!!

  • Pingback: de la red – 2/04/2011 « Tecnologías y su contexto()

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