El rápido avance de la computación cuántica, marcado por los avances en la tecnología de cúbits y las normas de criptografía poscuántica (PQC), promete beneficios transformadores.
Sin embargo, esto también plantea posibles amenazas.
Las organizaciones deben adoptar agilidad criptográfica para abordar las vulnerabilidades y, al mismo tiempo, crear marcos de defensa en profundidad que garanticen una protección por capas.
La ONU ha proclamado 2025 como el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas. En 2024, gracias al aumento del número de cúbits, las mejoras en la corrección de errores y el acceso a plataformas cuánticas en la nube, vimos muchos avances prácticos en la computación cuántica. A medida que se acelera el progreso, las industrias exploran aplicaciones en las que la computación cuántica puede resolver problemas que superan las capacidades de los ordenadores clásicos avanzados y la IA, como modelar interacciones moleculares complejas.
Aunque la computación cuántica promete muchos beneficios, su rápido avance también supone una amenaza significativa para las aplicaciones e infraestructuras criptográficas actuales de las que depende la economía mundial.
Al estar al borde de una revolución cuántica, la necesidad urgente de migrar nuestra infraestructura criptográfica a un marco resistente a la computación cuántica nunca había sido tan crucial para garantizar la seguridad, la privacidad y la disponibilidad de las comunicaciones digitales mundiales.
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La criptografía es un control de ciberseguridad indispensable que proporciona confidencialidad e integridad a la información, los sistemas y las comunicaciones. En la década de 1990, la criptografía de clave pública revolucionó nuestra infraestructura digital al permitir comunicaciones seguras y confidenciales por internet, posibilitar el intercambio seguro de información y las firmas digitales, y establecer la confianza en las transacciones en línea sin necesidad de una clave secreta compartida. Hoy dependemos de la criptografía más que nunca. Sin embargo, un ordenador cuántico suficientemente potente podría volver obsoleta gran parte de la criptografía tradicional.
El 13 de agosto de 2024, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. (NIST) anunció tres normas de criptografía poscuántica (PQC) diseñadas para sustituir las normas actuales de clave pública. Este anuncio marcó un primer paso significativo hacia la seguridad criptográfica en la era cuántica, tras ocho años de colaboración internacional dedicada.
Aunque la PQC es crucial para proteger nuestro futuro digital, el verdadero desafío radica en gestionar los riesgos de manera eficaz y aplicar un enfoque más sólido y proactivo para proteger los datos, los sistemas y la infraestructura frente a todas las amenazas en evolución. La IA y la computación cuántica aumentan considerablemente las capacidades de los actores maliciosos, lo que agrava el desafío de mantener soluciones criptográficas seguras. Para crear un marco criptográfico resiliente tanto para el presente como para el futuro, es fundamental considerar todas las tecnologías resistentes a la computación cuántica y desarrollar soluciones que promuevan la agilidad y los principios de la defensa en profundidad.
La agilidad criptográfica es la capacidad de responder rápidamente cuando se vulnera un algoritmo, cambiándolo por una alternativa con una interrupción mínima. Dado que los algoritmos de PQC son relativamente nuevos, la criptoagilidad es un pilar clave de la resiliencia en la era cuántica. Sin embargo, la agilidad no evitará las pérdidas y los daños que se produzcan antes de detectar una vulneración y efectuar el cambio. El segundo pilar es un enfoque de defensa en profundidad, que emplea varias capas de seguridad para evitar consecuencias catastróficas si falla cualquier punto de seguridad. Al implementar una infraestructura criptográfica resiliente de este tipo, las organizaciones pueden reforzar su postura de seguridad y ofrecer una protección sólida frente a una amplia variedad de posibles vulnerabilidades. Esta estrategia no solo prepara a las organizaciones para el futuro cuántico, sino que también refuerza sus defensas ante los desafíos actuales e imprevistos.
Muchas entidades gubernamentales y empresas internacionales promueven este enfoque de varias vertientes. El programa Commercial Solution for Classified de la Agencia de Seguridad Nacional de EE. UU. (NSA) especifica el uso de soluciones de clave simétrica con claves precompartidas como sustituto o complemento de las soluciones criptográficas de clave pública, especialmente cuando se requiere proteger los datos a largo plazo. La Autoridad Monetaria de Singapur emitió un aviso dirigido a las instituciones financieras, en el que recomendaba que, además de la PQC, exploraran estrategias complementarias resistentes a la computación cuántica, como la distribución cuántica de claves (QKD). JPMorgan Chase y otras organizaciones de sectores críticos también están aplicando una estrategia de doble remediación de este tipo.
Como se señala en la declaración conjunta de 18 países de la UE, Asegurar el mañana, hoy: transición a la criptografía poscuántica, «las organizaciones y los gobiernos deben iniciar la transición ahora». El NIST ha reconocido que, históricamente, se ha tardado de 10 a 20 años en implementar por completo las migraciones criptográficas. En comparación con las migraciones anteriores, criptógrafos de todo el mundo han subrayado que la transición a una infraestructura resistente a la computación cuántica plantea un desafío mucho más complejo. En lugar de limitarse a sustituir algoritmos, esta transición exige renovar las soluciones de gestión de claves, los protocolos de comunicación, las aplicaciones y los sistemas que utilizan o incorporan criptografía.
Las consecuencias de un ciberataque impulsado por la computación cuántica podrían ser existenciales para las empresas, y la naturaleza sistémica de las vulnerabilidades criptográficas agrava el riesgo. Es imperativo que los altos directivos de las empresas promuevan colectivamente la transición hacia una infraestructura criptográfica resiliente y resistente a la computación cuántica como requisito empresarial, y faculten a sus equipos de ciberseguridad, TI, innovación y otras áreas para llevarla a cabo juntos. Este cambio estratégico no solo protege los datos y sistemas de una organización, sino que también refuerza la confianza de clientes y partes interesadas. Asimismo, protege a la organización del riesgo de incumplimiento a medida que evolucionan las normas regulatorias. Al asumir la responsabilidad de esta transición y colaborar con expertos en tecnología para comprender la hoja de ruta de la organización hacia la seguridad cuántica, los líderes pueden garantizar que sus empresas sigan siendo seguras y resilientes.
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El Centro de Tecnologías de Frontera e Innovación reúne a científicos, responsables de políticas y líderes empresariales para comprender las tecnologías emergentes y sus implicaciones en el mundo real.
Al facilitar la colaboración y la experimentación, el Centro ayuda a sus socios a convertir la innovación de la investigación en aplicaciones prácticas que abordan desafíos mundiales compartidos.
Debido a la complejidad de las migraciones criptográficas y a la velocidad con la que avanza la computación cuántica, los líderes deben tener en cuenta que quizá no reciban una advertencia anticipada de un fallo criptográfico. En abril de 2024, un artículo afirmó haber identificado una vulnerabilidad en la criptografía basada en retículos, una familia de algoritmos fundamentales para la PQC. La afirmación acabó refutándose, pero sigue existiendo la posibilidad de que algún día se exploten debilidades imprevistas en la PQC.
Por ese motivo, los directivos empresariales y los responsables de seguridad deben colaborar para analizar a fondo el alcance de su resiliencia, más allá de limitarse a adoptar algoritmos de PQC, e iniciar este proceso ahora. Para orientar esta fase de análisis, los líderes deberían preguntarse:
¿Qué consecuencias tendría para nuestra organización que se vulneraran nuevos algoritmos de PQC sin previo aviso?
¿Contamos con una defensa en profundidad suficiente para sobrevivir a pérdidas e interrupciones a corto plazo? ¿Disponemos de capacidades criptográficas alternativas que satisfagan nuestras necesidades y protejan nuestros datos?
¿Contamos con una estrategia de recuperación que nos permita volver a operar plenamente en un plazo aceptable?
Construir una infraestructura criptográfica resiliente y prepararse para un mundo formado por ordenadores cuánticos e IA avanzada es una labor a largo plazo y continua que requiere una reevaluación constante. Los directivos deben iniciar esta transición ahora para garantizar la preparación ante los desafíos futuros. Al asumir el imperativo a largo plazo de construir una infraestructura criptográfica resiliente y resistente a la computación cuántica, las organizaciones pueden proteger sus operaciones y mantener la confianza de las partes interesadas en un panorama digital en evolución que pueden aprovechar de forma más decidida a corto plazo.
