Cómo las empresas pueden utilizar la inteligencia artificial y las tecnologías cuánticas para mejorar la ciberseguridad

Se acerca la próxima revolución en la privacidad de los datos. Estar listo.

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En este mundo orientado a lo digital, los piratas informáticos evolucionan en paralelo a los avances tecnológicos. Afortunadamente, ingenieros, matemáticos y físicos están trabajando simultáneamente en conceptos innovadores que aprovechan la progresión de los métodos de cifrado clásicos. Los nuevos dispositivos utilizan los principios de la física cuántica y despliegan algoritmos sofisticados y potentes para una comunicación segura.

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¿Qué es la criptografía?

La criptografía es un medio de proteger los datos y la información para esquivar a los piratas informáticos malintencionados. Gracias a los métodos criptográficos, todo, desde las conferencias web hasta el historial de navegación individual, sigue siendo privilegiado y seguro. Los datos se protegen mediante algoritmos que requieren una clave única para el descifrado y el cifrado. La utilización de la misma clave privada, es decir, una cadena de bits específica para el descifrado y el cifrado, se denomina criptografía simétrica. La utilización de claves públicas para el cifrado y claves privadas para el descifrado, cada una de las cuales es creada por generadores de números aleatorios alimentados por algoritmos, se denomina criptografía asimétrica.

La aleatoriedad genuina se considera inalcanzable por medios puramente clásicos, pero se puede lograr con la aplicación adicional de la física cuántica.

Distribución de claves cuánticas

Hay dos métodos mediante los cuales las computadoras cuánticas y clásicas a gran escala pueden ocultar información privada.

  • Método n. ° 1: recuperar la clave generada durante la fase de acuerdo de claves.

  • Método 2: interrumpir el algoritmo de cifrado.

La distribución de claves cuánticas (QKD) es una primitiva criptográfica cuántica diseñada para generar claves irrompibles. QKD garantiza un acuerdo clave, incluidos los conocidos algoritmos BB84 y E91 . En 2017, un equipo chino demostró con éxito que los satélites pueden realizar comunicaciones seguras y protegidas con la ayuda de criptografía simétrica y QKD.

Aún así, está claro que QKD por sí solo no puede satisfacer todos los requisitos de protección, pero existen otros mecanismos para mejorar la seguridad mediante el uso de algoritmos de cifrado "cuánticos seguros" basados en la resolución de problemas matemáticos en lugar de las leyes de la física cuántica.

Una visión optimista de los obstáculos de la computación cuántica

El desafío más inmediato es lograr el número más suficiente de qubits tolerantes a fallas para impulsar las promesas computacionales de la computación cuántica. Gigantes tecnológicos como Google, Amazon, IBM y Honeywell están tomando este problema en consideración e invirtiendo en él para encontrar una solución sólida.

Actualmente, las computadoras cuánticas están programadas para puertas lógicas cuánticas individuales. Esto podría ser aceptable para computadoras cuánticas a pequeña escala, pero menos una vez que nos encontramos con una gran cantidad de qubits. Organizaciones como IBM y Classiq están desarrollando capas cada vez más abstractas en la pila de programación, lo que permite a los desarrolladores cultivar aplicaciones cuánticas increíbles y poderosas para proporcionar soluciones a problemas del mundo real.

Para la implementación de problemas complejos, incluidos los esquemas de corrección de errores, las organizaciones deben demostrar que pueden controlar numerosos qubits. Este control debe tener una latencia baja y debe provenir de circuitos de control de retroalimentación adaptativa basados en CMOS. En última instancia, se debe abordar la cuestión del "abanico". La pregunta que debe responderse es cómo acelerar una cantidad de qubits dentro de un chip cuántico. Actualmente se requieren múltiples láseres o cables de control, pero es difícil ver cómo podemos desarrollar múltiples chips qubit con millones de cables conectados a la placa de circuito o que salen de la cámara de medición criogénica.

Aplicar la computación cuántica a la ciberseguridad

En los últimos años, los investigadores y analistas se han esforzado por desarrollar un cifrado seguro cuántico. Según American Scientist , el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos está evaluando 69 nuevos métodos conocidos como "criptografía post-cuántica" o PQC. La computación cuántica ofrece una solución potencial eminente para las amenazas de cifrado y seguridad cibernética. La organización debe desarrollar una comprensión de la cripto agilidad.

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La revolución cuántica es incierta. Si bien el impacto intenso de las computadoras cuánticas extensivas tolerantes a fallas puede estar muy lejos, las computadoras cuánticas de tiempo cercano aún presentan enormes ventajas para mejorar los niveles de privacidad y seguridad de las comunicaciones. Todas las organizaciones deben considerar el desarrollo de estrategias innovadoras en torno a los beneficios y riesgos a largo plazo de la tecnología cuántica y la computación, y estar preparadas para la próxima revolución cuántica.