Los ordenadores cuánticos están en camino de poder vulnerar la criptografía clásica en un futuro cercano. A finales de marzo, un grupo de investigadores del Instituto de Tecnología de California (Caltech), la Universidad de California en Berkeley y la empresa emergente Oratomic publicó un artículo científico preliminar que examina las capacidades de los ordenadores cuánticos de átomos neutros. Estas máquinas, que son una alternativa a los ordenadores cuánticos con cúbits superconductores y de trampas de iones, todavía se encuentran en una fase experimental.
Los científicos estiman que el algoritmo de Shor podría implementarse utilizando un ordenador cuántico equipado con entre 10.000 y 20.000 cúbits de átomos neutros. En su artículo, proponen un diseño que teóricamente permitiría romper el cifrado de Bitcoin en unos pocos días con 26.000 cúbits de átomos neutros. Este no es el único estudio que ha alertado sobre la capacidad de los ordenadores cuánticos para vulnerar la criptografía clásica.
Recientemente, el grupo de inteligencia artificial cuántica de Google publicó un estudio que demuestra que el cifrado de curva elíptica utilizado por Bitcoin y Ethereum, entre otras criptomonedas, puede ser derribado con menos recursos de los estimados inicialmente. Según sus hallazgos, un ordenador cuántico con menos de medio millón de cúbits físicos podría descifrar en pocos minutos los algoritmos utilizados por las criptomonedas actuales. La comunidad científica ha coincidido en que las tecnologías de cifrado clásicas serán vulnerables antes de que se disponga de hardware cuántico de gran escala.
La criptografía postcuántica, conocida como PQC por su denominación en inglés (Post-Quantum Cryptography), consiste en un conjunto de algoritmos criptográficos diseñados para resistir ataques tanto de ordenadores clásicos como cuánticos. Estos algoritmos pueden ejecutarse en hardware convencional y están diseñados para reemplazar los estándares actuales en los procesadores que se utilizan hoy en día.
En 2024, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de Estados Unidos publicó un conjunto inicial de estándares que incluye un mecanismo de intercambio de claves postcuántico y varios esquemas de firma digital postcuánticos. Los tres estándares publicados tienen funciones específicas: ML-KEM, basado en el algoritmo CRYSTALS-Kyber, establece canales de comunicación cifrados de manera segura; mientras que ML-DSA y SLH-DSA son esquemas de firma digital que verifican la autenticidad de mensajes o archivos sin que un ordenador cuántico pueda falsificar esa firma.
La implementación de la criptografía postcuántica ya ha comenzado en algunas aplicaciones. Por ejemplo, Signal, una aplicación de mensajería cifrada, incorporó ML-KEM-1024 en su protocolo PQXDH en 2024, lo que permite que cada conversación proteja las claves de sesión con criptografía postcuántica sin necesidad de configuración adicional por parte del usuario.
Para proteger los archivos almacenados en ordenadores, una herramienta recomendada es VeraCrypt, que es gratuita, de código abierto y compatible con Windows, macOS y Linux. Su cifrado se basa en AES-256, un algoritmo simétrico que el NIST mantiene como estándar y que es resistente a los ataques cuánticos. La criptografía simétrica con claves de 256 bits conserva suficiente fortaleza frente a cualquier ordenador cuántico, ofreciendo una seguridad cuántica equivalente a 128 bits.
El uso de VeraCrypt es sencillo y requiere pocos minutos. Tras descargarla, el usuario puede crear un contenedor cifrado que actúa como un disco virtual protegido por contraseña. Al seleccionar el algoritmo de cifrado AES y establecer una contraseña robusta, cualquier archivo arrastrado a este contenedor queda cifrado automáticamente.
Para gestionar contraseñas, se sugiere el uso de KeePassXC, un gestor de código abierto que almacena contraseñas en una base de datos cifrada localmente con AES-256. Otra opción en la nube es Bitwarden, que también cifra los datos con AES-256 antes de enviarlos al servidor. En ambos casos, la fortaleza del cifrado simétrico asegura que ningún ordenador cuántico de próxima generación podrá acceder al contenido por fuerza bruta.
La transición a la criptografía postcuántica ya está en marcha, con algoritmos disponibles, estándares aprobados y herramientas accesibles para cualquier usuario. Aquellos que utilicen VeraCrypt, KeePassXC y Signal estarán adoptando una protección similar a la que están implementando grandes operadores de infraestructura a nivel global.
