La amenaza cuántica: el bitcoin en el punto de mira

Los acólitos de bitcoin llevan años sacando pecho de los altos niveles de seguridad de la criptomoneda. Pero hay nubes oscuras que tiñen el horizonte: la computación cuántica. ¿Supondrá esta el fin de las criptomonedas? Los expertos dicen que no necesariamente. Aun hay tiempo para prevenirla, y ya están tomándose algunas medidas. Puede que los bitcoins, incluso, utilicen esa tecnología en su favor.

¿Por qué esta amenaza? En la computación habitual, la digital de toda la vida, un bit sólo puede tomar dos valores: 0 o 1. En cambio, en la computación cuántica, en lugar de bits se utilizan ...

Los acólitos de bitcoin llevan años sacando pecho de los altos niveles de seguridad de la criptomoneda. Pero hay nubes oscuras que tiñen el horizonte: la computación cuántica. ¿Supondrá esta el fin de las criptomonedas? Los expertos dicen que no necesariamente. Aun hay tiempo para prevenirla, y ya están tomándose algunas medidas. Puede que los bitcoins, incluso, utilicen esa tecnología en su favor.

¿Por qué esta amenaza? En la computación habitual, la digital de toda la vida, un bit sólo puede tomar dos valores: 0 o 1. En cambio, en la computación cuántica, en lugar de bits se utilizan los denominados qubits (bits cuánticos), que pueden tomar los valores 0 o 1, pero también los dos, 0 y 1, a la vez. Eso permite que puedan realizar muchas más operaciones a la vez (un número exponencialmente mayor).

La manera de crear bitcoins, la minería, simula el minado de materias primas. Los mineros dedican los recursos de su máquina (energía, tiempo) para resolver un desafío criptográfico extremadamente complejo, y la red premia con un número predeterminado de bitcoins al minero que da con la solución.

Los bitcoins y el resto de criptomonedas se intercambian mediante transacciones en las que hay que adjuntar la clave pública del receptor y la clave privada del emisor. A partir de la clave pública se puede deducir la privada. Al menos en teoría: para un ordenador tradicional es una tarea imposiblemente larga, pero para uno cuántico es factible.

Fortaleza

Los sistemas monetarios creados alrededor de las criptomonedas basan gran parte de su fortaleza en un nivel de descentralización muy elevado, señala Víctor Escudero, ingeniero informático y manager global de integración de productos de ciberseguridad de S21sec. “Esta descentralización ha sido posible a su vez gracias al blockchain, que hace un uso muy intensivo de algoritmos criptográficos de cifrado y firma digital que si bien se consideran muy seguros, serán vulnerables con la aparición de ordenadores cuánticos suficientemente potentes”.

¿Pero cuándo sucederá eso? Hace décadas que se habla de la computación cuántica, que basa sus claves en las leyes de la física cuántica en lugar de en cálculos matemáticos, y aunque ya existe el software apropiado, no se han construido los ordenadores, el hardware, que podrían soportarlo. Miguel Ángel Martín-Delgado, catedrático de física teórica de la Universidad Complutense de Madrid, lo sitúa en la próxima década. Escudero considera difícil predecir cuándo ocurrirá, pero cree que “hay margen más que suficiente para tomar medidas”.

Los sistemas basados en blockchains, especialmente blockchains públicas como bitcoin, fueron diseñados con muchas más protecciones de las que tienen otros sistemas que utilizamos con asiduidad para proteger datos personales, secretos empresariales, o dinero.

La criptografía cuántica, señala Escudero, “romperá prácticamente la fortaleza de la criptografía de clave pública”, si bien para los algoritmos de cifrado simétrico –en los que el emisor y el receptor tienen la misma clave-, “para protegerse basta simplemente con duplicar el tamaño de las claves que ya se utilizan, que es justo lo que el bitcoin ha hecho preventivamente”.

Además el bitcoin ha desarrollado varias medidas de protección extra. “A futuro”, apunta el ingeniero, “es absolutamente seguro que se introducirán algunas mejoras adicionales más que protegerán no sólo las nuevas transacciones que se realicen, sino también el histórico de transacciones pasadas almacenadas en blockchain. Ya se conocen varios métodos de cómo hacerlo, pero se está investigando como hacerlo de la forma lo más eficiente posible. No hay prisa, y seguramente pasarán aún varios años hasta que se implementen estas medidas”.

Usar las armas del enemigo

Una investigación reciente de Kazuki Ikeda, de la Universidad de Osaka (Japón), propone utilizar las propias armas de la computación cuántica para proteger el bitcoin, creando bitcoins cuánticos o qBitcoins. Consistiría en que el emisor enviara al receptor claves criptográficas cuánticas, algo bastante difícil, ya que implica preservar las propiedades de los fotones individuales a través de miles de kilómetros. Hasta la fecha, existen cinco redes de distribución de claves cuánticas conocidas en Estados Unidos, Suiza, Austria y Japón. China está trabajando en su propio enlace masivo de 2.000 kilómetros.

El catedrático Martín-Delgado considera que en realidad el qBitcoin no es ningún avance científico, y que simplemente es una sustitución de los protocolos criptográficos. Y Víctor Escudero lo ve como una posibilidad todavía lejana. “Los sistemas de distribución de claves cuánticas tienen deficiencias serias que los hacen poco prácticos a día de hoy. Los sistemas de emisión y recepción son caros, poco fiables y muy costosos. Y a diferencia de otros sistemas, sólo sería posible enviar qbitcoins cuando coincide que el emisor y el receptor están online”.

Pero no hay duda de que las criptomonedas pueden utilizar la computación cuántica a su favor. “Por un lado supone un gran catalizador y un revulsivo que ya está provocando avances significativos en otras ramas de la criptografía”, señala Escudero. “Y por ejemplo ya es posible crear enlaces en los que no es posible interceptar las comunicaciones sin que eso se detecte.”