Tendencias21

Un programa evalúa la seguridad de los protocolos de encriptación cuántica

Un equipo de la Universidad de Waterloo (Canadá) ha creado un programa que permite evaluar la seguridad de cualquier protocolo de encriptación cuántica. El sistema adopta un enfoque numérico. Por otro lado, científicos de la Universidad de Texas (EE.UU.) han diseñado un método para obtener claves de números aleatorios a partir de dos secuencias solo débilmente aleatorias. Por Carlos Gómez Abajo.

Un programa evalúa la seguridad de los protocolos de encriptación cuántica

Lo que antes llevaba meses para algunos de los principales científicos del mundo ahora lo pueden hacer en cuestión de segundos estudiantes universitarios gracias a un software desarrollado en el Instituto de Computación Cuántica de la Universidad de Waterloo (Canadá), que evalúa la seguridad de cualquier protocolo de distribución de clave cuántica (QKD).

QKD permite que dos partes, Alice y Bob, establezcan una clave secreta compartida mediante el intercambio de fotones. Los fotones se comportan de acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, que establecen que no se puede medir un objeto cuántico sin perturbarlo.

Así que si una persona no deseada, Eve, intercepta y mide los fotones, causará una perturbación detectable por Alice y Bob. Por otro lado, si no hay perturbaciones, Alice y Bob pueden garantizar la seguridad de su clave compartida.

En la práctica, las pérdidas y el ruido de una aplicación siempre conducen a alguna perturbación, lo cual implica que una pequeña cantidad de información acerca de la clave está disponible para Eve.

Caracterizar esta cantidad de información permite que Alice y Bob eviten que la lea Eve, a costa de reducir la longitud de la clave final resultante. El principal problema teórico de la QKD es cómo calcular la longitud permitida de esta clave secreta final para cualquier protocolo dado y la perturbación observada experimentalmente.

Para este cálculo seguía siendo necesario un enfoque matemático. Los investigadores optaron por adoptar un enfoque numérico, y por razones prácticas transformaron el cálculo en un problema de optimización dual).

«Queríamos desarrollar un programa que fuera rápido y fácil de usar. También tenía que funcionar para cualquier protocolo», dice Patrick Coles, estudiante postdoctoral, en la nota de prensa de la universidad. «El problema de optimización dual reduce drásticamente el número de parámetros y la computadora hace todo el trabajo.»

Un programa evalúa la seguridad de los protocolos de encriptación cuántica

Conclusiones

El artículo, publicado en Nature Communications, presenta tres conclusiones. En primer lugar, los investigadores probaron el software respecto a resultados anteriores para protocolos estudiados y conocidos, con resultados coincidentes.

Después estudiaron protocolos que nunca se había estudiado antes, y por último desarrollaron un marco de trabajo para informar a los usuarios de cómo introducir los datos en el software utilizando un nuevo protocolo.

Números aleatorios

Científicos de la computación de la Universidad de Texas en Austin (EE.UU.), por su parte, han desarrollado un nuevo método para producir números verdaderamente aleatorios, un avance que podría ser utilizado para cifrar los datos, hacer el voto electrónico más seguro, realizar encuestas estadísticamente significativas y simular con mayor precisión sistemas complejos tales como el clima de la Tierra.

El nuevo método crea números verdaderamente aleatorios con menos esfuerzo computacional que otros métodos, lo que podría facilitar niveles significativamente más altos de seguridad para todo, desde las transacciones con tarjeta de crédito a las comunicaciones militares.

El nuevo método coge dos secuencias de números débilmente aleatorios y las convierte en una secuencia de números verdaderamente aleatorios. Secuencias débilmente aleatorias, como la temperatura del aire y los precios del mercado de valores, albergan patrones predecibles. Las secuencias verdaderamente aleatorias, como un lanzamiento de moneda, no tienen nada de predecible.

Las versiones anteriores de extractores de aleatoriedad eran menos prácticas, ya fuera porque requerían que una de las dos secuencias de código fuera verdaderamente aleatoria (que presenta un problema tipo el huevo o la gallina) o que ambas secuencias de origen estuvieran cerca de ser verdaderamente aleatorias. Este nuevo método deja de lado esas restricciones y permite el uso de dos secuencias que sólo son débilmente aleatorias.

Referencia bibliográfica:

Patrick J. Coles, Eric M. Metodiev, Norbert Lütkenhaus: Numerical approach for unstructured quantum key distribution. Nature Communications (2016). DOI: 10.1038/NCOMMS11712.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • El arte existió antes del surgimiento de los humanos modernos 6 febrero, 2024
    Nuevas investigaciones sugieren que nuestros parientes humanos arcaicos, como los neandertales, ya contaban con las capacidades cognitivas para desarrollar arte: el hallazgo de ejemplos cada vez más antiguos de expresión artística en el registro arqueológico confirmaría esta hipótesis. Sin embargo, aún se discute si estas manifestaciones creativas pueden catalogarse como arte.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una nueva supertierra que podría ser un mundo habitable 6 febrero, 2024
    Un planeta extrasolar del tipo supertierra, denominado TOI-715 b y aproximadamente una vez y media más ancho que la Tierra, podría ser capaz de albergar vida: orbita dentro de la zona habitable de una enana roja, a escasa distancia de nuestro planeta. Además, podría estar acompañado de otro cuerpo planetario, con un tamaño casi idéntico al […]
    Pablo Javier Piacente