¿Qué significa el amanecer de la computación cuántica para la cadena de bloques?

An inside look at an ion trap within Quantinuum's quantum computer, which processes data using trapped-ion technology, Broomfield, U.S.
In the wrong hands, quantum computing could be used to hijack billions of dollars worth of cryptocurrencies.Image: REUTERS
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  • La computación cuántica podría poner en entredicho las premisas actuales sobre la seguridad de la cadena de bloques.

  • En las manos equivocadas, atacantes sofisticados podrían sustraer criptomonedas directamente de una cartera, o incluso mientras se transfieren de una cartera a otra.

  • Aunque la tecnología aún no está preparada para ello, debemos prepararnos ahora para mitigar las amenazas del futuro.

La computación cuántica ha llegado a un punto de inflexión. Los inversores de capital riesgo están volcando fondos en esta tecnología, y las iniciativas públicas cobran impulso mientras exploran el papel que podría desempeñar en nuestra sociedad.

A medida que avance, la computación cuántica llevará ámbitos tecnológicos existentes a territorios inexplorados, y quizá ninguno más que la cadena de bloques.

La tecnología de cadena de bloques, una innovación relativamente reciente, permite a las partes realizar transacciones entre pares en un sistema que no está gobernado por una autoridad central. En lugar de confiar en una autoridad central, la cadena de bloques proporciona un marco de confianza posibilitado por las propiedades de los algoritmos criptográficos.

Mientras estos algoritmos se consideren seguros, se descartan las actividades que incumplen las reglas, como las transacciones ilegítimas de criptomonedas, lo que incentiva a los actores a comportarse con honestidad. Se supone que son seguros frente a supercomputadoras potentes, ahora y en el futuro previsible.

Sin embargo, a medida que evolucionan las computadoras cuánticas, esta premisa corre el riesgo de quedar trastocada, lo que podría exponer criptomonedas por valor de cientos de miles de millones de dólares a ciberdelincuentes sofisticados.

Aunque la computación cuántica se encuentra aún en una etapa relativamente temprana de desarrollo, los especialistas ya pronostican que actores equipados con tecnología cuántica podrían robar grandes cantidades de criptomonedas aprovechando la ventaja que esta tecnología puede ofrecer.

En el corto y mediano plazo, nuevas tecnologías y algoritmos podrían socavar las prácticas establecidas de seguridad digital mediante dos tipos clave de ataque: el ataque de almacenamiento y el ataque durante la transferencia.

Ataque de almacenamiento

En los llamados ataques de almacenamiento, un adversario apuntaría a direcciones vulnerables —aquellas cuya clave pública de la cartera está almacenada en la cadena de bloques— para robar fondos.

Un estudio reciente determinó que el 25% de todos los bitcoins en circulación y el 65% del ether —los tokens de la red Ethereum— se encuentran en direcciones con una clave pública publicada. Esto significa que una computadora cuántica con recursos suficientes podría robarlos.

Las criptomonedas por valor de cientos de miles de millones de dólares podrían ser vulnerables a ataques de almacenamiento.

Se estima que la potencia informática necesaria para llevar a cabo estos ataques es de alrededor de 10 millones de cúbits —una unidad de medida que se entiende mejor como el equivalente al bit convencional usado en la computación estándar.

Eso es considerablemente más que los aproximadamente cien cúbits disponibles actualmente. Sin embargo, los científicos han previsto que las computadoras cuánticas podrían alcanzar los 10 millones en un plazo de 10 o 15 años.

Para protegerse de estos ataques, los propietarios de fondos deben evitar las direcciones vulnerables o trasladar sus fondos a direcciones en las que la clave pública no esté publicada, algo que quizá sea más fácil decirlo que hacerlo.

Ataque durante la transferencia

En un ataque durante la transferencia, un actor malicioso con capacidades de computación cuántica a gran escala podría intentar secuestrar una transacción de cadena de bloques en curso y desviar los fondos a sus propias direcciones.

El alcance de este ataque es mayor, ya que se aplica a todas las transacciones. Sin embargo, llevarlo a cabo es más difícil, pues debe completarse antes de que los mineros procesen la transacción.

En condiciones normales, esto deja apenas unas decenas de segundos en el caso de Ethereum y unos pocos minutos en el de Bitcoin.

Llevar a cabo un ataque tan intensivo podría requerir miles de millones de cúbits, por lo que el riesgo de los ataques durante la transferencia es menor que el de los ataques de almacenamiento, aunque merece consideración de todos modos.

Además, mitigar los ataques durante la transferencia no es sencillo. Requiere sustituir el algoritmo criptográfico de firma subyacente de la cadena de bloques por uno resistente a un ataque cuántico.

Mitigar las amenazas de la computación cuántica

Ante estos desafíos, surge un dilema: ¿deberían realizarse inversiones en cambios limitados a los protocolos de la cadena de bloques para mitigar el ataque de almacenamiento y ganar tiempo para ver si un ataque durante la transferencia es siquiera viable en la práctica? Este enfoque requeriría una intervención menos drástica, pero quizá dejaría las carteras vulnerables a largo plazo.

¿O deberíamos pasar directamente a nuevos algoritmos criptográficos, un cambio mucho más significativo y con muchas más incógnitas?

Estas preguntas ponen de manifiesto la complejidad de la estructura de gobernanza de las cadenas de bloques públicas. Debido a su naturaleza descentralizada, las implementaciones de cadenas de bloques requieren un amplio consenso para modificar el protocolo.

Con tantas incógnitas sobre el desarrollo de las computadoras cuánticas y el considerable esfuerzo necesario para mitigar los distintos niveles de esta amenaza, los extensos debates requeridos podrían obstaculizar una acción oportuna.

Si queremos evitar que la revolución cuántica quede eclipsada por desafíos de seguridad como estos, es importante actuar a tiempo para mitigar los riesgos.

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