La física cuántica revolucionará la tecnología blockchain

El blockchain o cadena de bloques es una tecnología relativamente reciente que permite agrupar la información en una estructura de datos articulada, mediante la cual la información se agrupa en bloques diferentes para ser gestionados conjuntamente de forma segura.

Esta tecnología permite construir una gran base de datos distribuida y segura debido al cifrado. Tiene múltiples aplicaciones, especialmente en transacciones, ya sean económicas o de otro tipo. Se estima que el 10 por ciento del PIB mundial se almacenará mediante blockchain en 2027. Incluso ya existe un proyecto para aplicar blockchain al gobierno electrónico, surgido en España en el seno del Club Nuevo Mundo.

La seguridad de esta tecnología la aporta el conjunto de miembros, ya que, para comprometer los datos incluidos en esta base, se necesitaría una potencia de computación y presencia en la red superior a la del conjunto de nodos combinados.

Por ello está especialmente indicada en actividades que requieran almacenamiento de datos ordenados en el tiempo, sin posibilidad de que puedan ser modificados o revisados. La única amenaza potencial que acecha al blockchain, tal como explica la revista IEEE Spectrum, es la informática cuántica.

Blockchain cuántico

Pero, según unos investigadores de la Universidad de Wellington, en Nueva Zelanda, es teóricamente posible incorporar al blockchain la propiedad del entrelazamiento cuántico, con lo cual se conseguiría que esta tecnología remonte el tiempo y ofrezca una seguridad equivalente a la de la criptografía cuántica.

El entrelazamiento cuántico es una propiedad de las partículas elementales. Se produce cuando partículas como fotones o electrones interactúan físicamente y luego se separan. A pesar de la separación, siguen estando íntimamente conectadas, incluso si están a miles de kilómetros de distancia, de tal forma que  cualquier modificación deliberada en una partícula, se refleja instantáneamente en la otra.

Esta propiedad no sólo tiene lugar en el espacio (se ha comprobado que funciona bajo el agua e incluso entre un satélite y la superficie terrestre), sino que también opera en el tiempo, tal como explica al respecto la revista Aeon.

Esto permite entrelazar partículas que nunca se han encontrado (y que según la física ordinaria nunca podrían haberse entrelazado) y que tampoco existen simultáneamente, según añaden los autores de esta investigación en un artículo publicado en ArXiv.

Los investigadores de Nueva Zelanda sugieren que una cadena de bloques cuánticos podría resistir los intentos de piratería realizados mediante ordenadores cuánticos. Todos los componentes de este sistema cuántico ya se han comprobado experimentalmente, aseguran.

El método que plantean estos científicos consiste en codificar la cadena de bloques en un estado temporal en el que los fotones entrelazados que componen estos bloques  no coexisten simultáneamente. Este entrelazamiento cuántico en el tiempo, en oposición a un entrelazamiento en el espacio, proporciona una ventaja cuántica crucial, destacan estos investigadores.

Remontando el tiempo

A medida que los bloques que componen una cadena de bloques cuántica se transfieren en el interior de una red de computadoras cuánticas, los fotones que codifican cada bloque se crean y luego son absorbidos por los nodos que forman la red.

Eso significa que la cadena de bloques cuántica es inmutable porque los fotones que componen los bloques no existen en el momento actual, pero existen en el pasado y son accesibles gracias al entrelazamiento cuántico en el tiempo. El entrelazamiento vincula estos fotones a través del tiempo, incluso a los fotones que nunca existieron a la misma vez.

De esta forma, cualquier intento fraudulento de quebrantar la seguridad de esta base de datos distribuida está condenado al fracaso: nadie podrá alterar ninguno de los fotones que codifican la información de la red, porque estos fotones sencillamente no existen en el tiempo presente (ya que han sido absorbidos).

Es posible sin embargo que un pirata informático intente modificar el fotón más reciente (el que todavía no ha sido absorbido), y después el siguiente más reciente, pero si lo consigue, todo el bloque quedará invalidado y su tentativa quedará al descubierto.

Pero la sorpresa del hacker no terminará aquí, señalan los investigadores: mediante el entrelazamiento cuántico temporal, la medida que haya podido obtener el pirata informático del último fotón de uno de los bloques, influirá en el pasado de ese mismo fotón del mismo bloque, antes de que sea medido. El intento de piratear la información habrá sido en vano: lo que quería conseguir se ha destruido en el mismo momento de la intervención.

En resumen, concluyen los autores,  con esta tecnología, los registros de una cadena de bloques no están simplemente vinculados a un registro del pasado, sino más bien a un registro que está en el pasado, uno que ya no existe en el presente, por lo que la tecnología que han desarrollado puede ser considerada como una máquina que viaja a través del tiempo.

Referencia

Quantum Blockchain using entanglement in time. Del Rajan (Victoria University of Wellington), Matt Visser (Victoria University of Wellington).  arXiv:1804.05979 [quant-ph]