Qué amenaza la computación cuántica y qué no

La criptografía asimétrica de hoy —RSA, Diffie-Hellman, las curvas elípticas— se apoya en problemas matemáticos que un ordenador clásico no resuelve en un tiempo razonable: factorizar números grandes o calcular un logaritmo discreto. El algoritmo de Shor resuelve ambos en tiempo polinómico, pero necesita un ordenador cuántico de gran escala y con corrección de errores, que no existe hoy. Si existiera, no habría que atacar la clave de una en una: la familia entera dejaría de ser segura, sea cual sea el tamaño razonable de clave.

Eso afecta a las dos funciones que cumplen estos algoritmos: acordar claves (el intercambio de un túnel o de TLS) y firmar (un certificado, un documento). Lo que se reemplaza no es una clave más larga, sino el algoritmo.

El algoritmo de Grover acelera la búsqueda por fuerza bruta, pero solo de forma cuadrática: una clave simétrica de n bits se comporta, frente a un ordenador cuántico, como una de n/2 bits. Eso es un recorte real, pero manejable. Una clave AES de 256 bits conserva un margen amplio, y una función hash con salida larga también. No hace falta cambiar de algoritmo; hace falta usar claves y salidas de longitud suficiente, y vigilar que ninguna parte del sistema se haya quedado con claves cortas.

En la tabla familias del laboratorio se ve la diferencia: para los asimétricos la respuesta es sustituir; para simétricos y hashes, mantener el algoritmo con la longitud adecuada. Confundir las dos respuestas lleva a malgastar el presupuesto migrando AES cuando el problema está en el intercambio de claves.

Hay un riesgo que no espera al ordenador capaz: quien graba hoy tráfico cifrado puede guardarlo y descifrarlo el día que pueda. Se conoce como «recolectar ahora, descifrar después». Solo importa cuando se juntan tres cosas: el intercambio de claves es asimétrico, el tráfico pasa por un tramo que un tercero puede grabar, y el dato debe seguir reservado durante muchos años. Un dato que caduca en un día no preocupa, aunque se grabe; uno que debe seguir en reserva quince años, sí.

La tabla usos_q marca cuáles canales son observables por terceros y cuántos años debe seguir protegido el dato de cada uso. Entre los usos con canal observable, encuentra el que tiene la vida útil más larga.

Para decidir si un uso ya va tarde hay una cuenta sencilla, atribuida al investigador Michele Mosca: si los años que debe seguir reservado el dato (x) más los años que costará migrar (y) superan los años que faltan para que exista un ordenador capaz (z), el dato ya está en riesgo antes de terminar la migración. Nadie sabe cuánto vale z; por eso la junta de Quillacinga fijó un supuesto de planeación, y la tabla supuesto lo muestra junto con la regla. Es un supuesto para ordenar el trabajo, no un pronóstico.

Aplícala solo a los usos con canal observable por terceros de la tabla usos_q, que son los expuestos a grabación. Con el supuesto de la junta, cuenta cuántos de ellos cumplen la regla, sumando vida_util_anios y anios_de_migracion.