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La computación cuántica podría hacer vulnerable a la Blockchain

Dado que gran parte del mundo de los negocios modernos se ejecuta en Internet, la seguridad de los datos se ha convertido en un tema crítico tanto para las empresas como para las personas. La Blockchain que parecía ser la esperanza para muchos podría encontrar problemas en el futuro.

La cadena de bloques está destinada a ser segura, no obstante algunos científicos de computación cuántica han expresado que el rápido avance de la tecnología cuántica plantea una vulnerabilidad para la cadena de bloques.

La prevalencia de los métodos de cifrado ofrece un nivel de protección para los usuarios en línea cuando transmiten información confidencial, como registros financieros o contraseñas.

Si una transmisión digital no está cifrada, queda vulnerable a los ataques de amenazas externas. Por ejemplo, si realiza una compra con tarjeta de crédito en un sitio web no seguro cuando está conectado a un punto de acceso wi-fi público, cualquier pirata informático conectado a la misma red puede interceptar y robar fácilmente los datos.

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La tecnología Blockchain, la base sobre la cual se construyeron las criptomonedas como Bitcoin, ha sido elogiada por ser altamente segura. Cada transacción en una cadena de bloques está vinculada a las que la rodean, lo que hace que sea muy difícil para un pirata informático manipular y alterar los registros.

Pero, por supuesto, la estructura de seguridad de la cadena de bloques solo se ha probado con un conjunto de potencia informática actual. Quienes invierten en criptomonedas deben ser conscientes de lo que vendrá en el futuro, específicamente el aumento de las computadoras cuánticas.

En un futuro las computadoras cuánticas podrían tener la capacidad de romper los códigos de la Blockchain.

«Las computadoras cuánticas representan un riesgo para cualquier tipo de seguridad donde se involucra la criptografía de clave pública», expresó Alexander Lvovsky, físico experimental de la Universidad de Oxford. «Sin embargo, las cadenas de bloques están especialmente en riesgo, porque son completamente anónimas. Solo están protegidos por criptografía de clave pública, mientras que la banca tiene cajeros humanos, tarjetas de plástico y cajeros automáticos. Tienes que ser humano para usar un banco, pero no tienes que ser humano para usar la cadena de bloques».

Dado el cambio radical de rendimiento entre las computadoras normales y las computadoras cuánticas, hay razones para preocuparse por cómo podría verse afectada la ciberseguridad.

Ventaja cuántica


Las computadoras cuánticas explotan los efectos físicos, como las superposiciones de estados y el entrelazamiento, para realizar tareas computacionales. Actualmente son mucho menos potentes que las computadoras convencionales, pero pronto podrán superarlas en ciertas tareas.

Un ejemplo de ello es romper los protocolos de seguridad que se basan en algoritmos criptográficos, como lo señaló el matemático Peter Shor en 1994. Una cadena de bloques está particularmente en riesgo debido a que las funciones unidireccionales son su única línea de defensa.

El craqueo de firmas digitales es, por lo tanto, la amenaza más inminente. Un malhechor equipado con una computadora cuántica podría usar el algoritmo de Shor para falsificar cualquier firma digital, hacerse pasar por ese usuario y apropiarse de sus activos digitales. La mayoría de los especialistas piensan que esta hazaña requeriría una computadora cuántica universal (una capaz de realizar una amplia variedad de cálculos), que está a más de una década. Sin embargo, algunos investigadores sugieren que esto podría suceder antes, utilizando dispositivos computacionales cuánticos emergentes que tienen capacidades más limitadas, como las que están desarrollando las firmas de computación D-Wave, Google y otras.

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Las computadoras Quantum encontrarán soluciones rápidamente, lo que posiblemente permitirá a los pocos usuarios que las tienen censurar transacciones y monopolizar la adición de bloques al libro de Bitcoin (conocido como minería). Estas partes podrían sabotear las transacciones, evitar que las propias se registren o gasten dos veces. Un equipo internacional de investigadores ha resaltado los posibles impactos de tales ataques, con un informe a principios de este año que describe las amenazas y sugiere una posible solución.

Si no se hace nada para actualizar los protocolos, las criptomonedas se bloquearán una vez que las computadoras cuánticas estén disponibles.

Cómo funciona el cifrado de claves


Las criptomonedas como Bitcoin operan de una manera fundamentalmente diferente a los bancos, tarjetas de crédito y otras instituciones financieras tradicionales. Cabe recordar que precisamente con un sistema basado en la cadena de bloques, no existe una autoridad central o gobierno que gestione y regule el flujo de divisas.

En el núcleo de la estructura de seguridad de la Blockchain se encuentra el concepto de cifrado de claves. Cuando crea una nueva cuenta de monedas digitales, obtendrá acceso a una billetera digital que tiene una clave privada y una pública. Cada transacción que realice tendrá incorporada la clave privada de su billetera, y el destinatario usará la clave pública para verificar su identidad.

Visión general de las computadoras cuánticas


El método de cifrado de la Blockchain es seguro contra la mayoría de los intentos de piratería tradicionales gracias a la red de nodos distribuidos de igual a igual (P2P). En un sistema bancario tradicional, un atacante podría infiltrarse en una base de datos central y obtener acceso a sus números de cuenta y saldos.

Si un hacker intenta modificar un bloque de la criptomoneda y redireccionar la clave privada, los otros nodos de la red detendrán la acción. En teoría, un pirata informático solo podría realizar dicho cambio si pudiera modificar más del 50 por ciento de los nodos de la cadena de bloques al mismo tiempo.

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Las computadoras de hoy no tienen el poder de ejecutar un ataque tan cronometrado, pero las computadoras cuánticas podrían representar una nueva amenaza.

Un procesador de computadora traduce toda la información en una serie de unidades individuales llamadas bits, que pueden tomar uno de dos valores e interactuar a través de las reglas de la lógica. Las computadoras cuánticas son simplemente un nuevo tipo de procesador de computadora cuyos bits cuánticos, o qubits, pueden tomar valores entre cero y uno durante el cálculo e interactuar con todas las matemáticas de las computadoras regulares, además de nuevas operaciones basadas en la física de partículas subatómicas.

Presumiblemente, estas nuevas operaciones le darían a las computadoras cuánticas una ventaja sobre las computadoras clásicas cuando se trata de tareas informáticas complicadas, como la creación de inteligencia artificial avanzada o el modelado de interacciones químicas. Pero lo más importante de esta conversación es que tiene el potencial de romper la criptografía de clave pública ampliamente utilizada, haciendo vulnerable a la cadena de bloques.

Es difícil evaluar qué tan preocupados deberíamos estar. Las computadoras cuánticas están en sus primeros días, comparables a la era de las cámaras de vacío de las computadoras regulares.

Importancia del hash


La buena noticia para los entusiastas de la criptomoneda es que la tecnología de cadena de bloques tiene una segunda capa de seguridad más allá de su cifrado de clave. Gracias a los algoritmos de hashing seguro, también conocidos como SHA, los elementos de la cadena de bloques se vuelven mucho más difíciles de descifrar y exponer.

Cabe mencionar que muchas compañías en línea utilizan sistemas SHA para almacenar información confidencial en bases de datos, especialmente contraseñas. Cuando ingresa una contraseña en uno de estos sitios, el algoritmo almacena un valor de hash en la base de datos en lugar del texto original. Esto evitará que tanto los administradores internos como los hackers externos vean las contraseñas. SHA está diseñado para ser una función unidireccional, lo que significa que un valor hash nunca puede volver a convertirse a su cadena de entrada original.

Bitcoin y muchas de las otras criptomonedas principales utilizan el algoritmo SHA-256 en todas las transacciones. Este nivel de hash se considera un fuerte escudo contra los ataques basados ​​en cuántica, aunque no descarta completamente la posibilidad de que una supercomputadora pueda ejecutar un ataque exitoso.

La clave privada digital de un usuario solo se usa en el momento exacto en que se produce un intercambio de Blockchain. Para que una computadora cuántica se inyecte a sí misma en la transacción y omita tanto el cifrado como el hash, tendría que modificar los valores de hash en el pequeño lapso de tiempo entre el inicio de la transacción y la validación de otros nodos en la red.

La preocupación por un ataque de potencia cuántica en la cadena de bloques es mínima en este punto, dada la forma en que se realiza la validación en la red.

No obstante, Robert Sutor, vicepresidente de IBM Research que es responsable del programa IBM Q, estuvo de acuerdo en que no es demasiado pronto para reforzar la seguridad. «La mayoría de todos están de acuerdo en que es sabio investigar ahora la próxima generación de protocolos de encriptación. De hecho, esto debería ser una parte estándar de las operaciones de ciberseguridad y protección de datos de todas las organizaciones”, enfatizó.

Protección a nivel cuántico

Hay más buenas noticias para los inversores en los mercados de criptomoneda. Los expertos en el campo ya están trabajando arduamente en el diseño de actualizaciones de la Blockchain sean capaces de protegerse específicamente contra ataques de computación cuántica. El Ledger Quantum Resistant es el más maduro hasta el momento y actualmente se encuentra en una auditoría de seguridad.

Mientras tanto, lo más inteligente es invertir solo en criptomonedas que estén bien establecidas. Las plataformas como Bitcoin tienen una red de nodos tan extendida que las amenazas de seguridad presentes y futuras son mínimas.

¿Cuál es la diferencia entre Quantum y el Internet Clásico?

La pregunta de los cuatrillones de dólares que el usuario promedio de la web podría estar preguntando es: «¿Qué aspecto tendrá este nuevo Internet alimentado por computadoras cuánticas?» Aquí está la cuestión. A corto plazo, el internet cuántico, cuando llegue aquí con toda su fuerza, se verá igual en gran medida para aquellos de nosotros que miramos las pantallas.

El verdadero cambio radica en las propias computadoras, que serán increíblemente, increíblemente rápidas, capaces de realizar cálculos a una velocidad que hace que las computadoras clásicas sean envidiosas.

El largo plazo podría ser una historia diferente.

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