La NSA sueña con la computación cuántica

Un ordenador para espiarlos a todos

La NSA está construyendo un ordenador para romper cualquier encriptación de registros bancarios, médicos, corporativos o gubernamentales del mundo

Foto: La NSA estaría aún en el paso de la investigación básica, según los documentos filtrados por Snowden
La NSA estaría aún en el paso de la investigación básica, según los documentos filtrados por Snowden

La palabra clave es encriptación. Una especie de maletín de seguridad digital donde meter los mensajes para que nadie los lea. Es el enemigo del espía de internet, lo que las puertas cerradas o las cajas fuertes son a los detectives de toda la vida. Y la Agencia Nacional de Seguridad estadounidense (NSA en sus siglas en inglés) está harta de tener que buscar puertas traseras a los sistemas de encriptado -los fallos en su programación- para poder monitorizar las comunicaciones de presuntos terroristas, competidores comerciales, jefes de Estado. Quiere la llave maestra, un súper ordenador que pueda atacar frontalmente cualquier clave privada de encriptado de las comunicaciones. 

“En una caja metálica del tamaño de una habitación, asegurada contra las filtraciones electromagnéticas, la NSA está construyendo un ordenador [cuántico] que podría romper prácticamente cualquier encriptación utilizada para proteger los registros bancarios, médicos, corporativos o gubernamentales de todo el mundo”, ha publicado recientemente el diario estadounidense The Washington Post, tras acceder a documentos secretos.

El proyecto, llamado 'Penetrando Objetivos Difíciles', contaría con una financiación escasa, por el momento, de tan sólo 80 millones de dólares (58 millones de euros), y se estaría llevando a cabo en un laboratorio de College Park, en MarylandEl proyecto, llamado “Penetrando Objetivos Difíciles”, contaría con una financiación escasa, por el momento, de tan sólo 80 millones de dólares (58 millones de euros), y se estaría llevando a cabo en un laboratorio de College Park, en Maryland. Todo según documentos filtrados por el informante Edward Snowden, que desveló el programa anglosajón de espionaje a gran escala de las comunicaciones mundiales en el verano de 2013.

Un secreto a voces

Contactada por Teknautas, la NSA se ha negado a responder sobre la veracidad de lo denunciado por el rotativo. Indirectamente ha asegurado que, en realidad, su búsqueda del ordenador cuántico no es secreta, y nos ha sugerido visitar la información pública sobre el asunto para escribir de forma “informada” sobre los esfuerzos de computación cuántica de la NSA ; el director de la Agencia hablando de computación cuántica ya en 2009 y un artículo de la revista de la Agencia sobre el asunto.

La computación cuántica supone un cambio total de paradigma con respecto a la clásica, del mismo modo que la Mecánica Cuántica abrió un mundo nuevo con respecto los descubrimientos de Isaac Newton. La seguridad lógica de los bits (o bien unos o ceros, pero no los dos) se transforma en las probabilidades propias del mundo cuántico, representadas en qubits (quantum bits, que pueden tener los dos estados, que se definen en cada circunstancia). 

La complejidad de los sistemas matemáticos de encriptación puede cambiar completamente al pasar de la computación clásica. Los sistemas más utilizados, los de “clave pública”, dependen precisamente de la dificultad de resolverlos en tiempo y forma. Con los ordenadores cuánticos, en vez de tratar de buscar la llave para abrir la caja, simplemente se estaría haciendo la caja transparente.

Un sueño teórico

Por el momento, un ordenador cuántico es un sueño teórico, plagado sobre todo de dificultades técnicas, algunas de las cuales podrían resultar imposibles de solucionar en un futuro. Es a la computación lo que la fusión a la panacea energética o el viaje a Marte, a la astronáutica: una seductora posibilidad. 
Conseguir el súper ordenador cuántico probablemente no sea siquiera un programa prioritario para el espionaje estadounidense.

“Salvo para los de la NSA o para los académicos, preocuparse demasiado a día de hoy por la computación cuántica es como decidir qué estilo de muebles comprar cuando la casa está en llamas”, asegura a Teknautas Ryan Lackey, cofundador de Cryptoseal. “Es imposible comprar un ordenador, tableta o teléfono y saber qué está ocurriendo en él, y no hay un sistema comercial que pueda prometer seguridad. No creo que la computación cuántica esté siquiera en la lista de los 10 mayores amenazas para la ciberseguridad. Hay muchísimos riesgos mayores que aún no hemos sabido resolver”. 

La sede de la NSA en Fort Meade (Maryland)
La sede de la NSA en Fort Meade (Maryland)

Según este experto, la NSA tiene la obligación de ser la primera en obtener el ordenador porque, de adelantarse un adversario, esto supondría un golpe duro para la seguridad nacional. En el fondo, ser el primero en completar el ordenador cuántico vendría a ser a la ciberseguridad de las comunicaciones lo que obtener la bomba atómica a la seguridad del territorio estadounidense en la Segunda Guerra Mundial.

Salvo para los de la NSA o para los académicos, preocuparse demasiado a día de hoy por la computación cuántica es como decidir qué estilo de muebles comprar cuando la casa está en llamasPero, de momento, todo está en el terreno del incierto futuro científico. Hay infinidad de problemas complejos que resolver por el camino, desde teóricos, como el de estabilizar, ser capaces de iniciar y leer estos sistemas (lo que se conoce como decoherencia cuántica) a encontrar el hardware adecuado. Y no hablamos de chips, sino de “espines nucleares” de moléculas en disolución en un aparato de resonancia magnética nuclear, iones suspendidos en vacío o puntos cuánticos en superficies sólidas.

De momento, todo lo que se ha sabido sobre los métodos de invasión de las comunicaciones globales por parte de los llamados Cinco Ojos (Five Eyes: Estados Unidos, Reino Unido, Australia, Canadá y Nueva Zelanda) gracias a Snowden consiste, sobre todo, en tratar de circunvalar la encriptación de las comunicaciones cuando esta existe, más que enfrentarse directamente a ella. “Tratan de encontrar áreas donde no haya protección criptográfica o fallos en la implementación de esa criptografía. La computación cuántica les permitiría ir directamente contra la mayoría de los algoritmos de clave pública”. 

"Es posible que la NSA tenga una técnica secreta"

La criptografía de clave pública, o asimétrica, se basa en la existencia de dos claves: una conocida por todos, con la que el emisor envía el mensaje, y una privada, que es conocida sólo por el receptor, sin la que el mensaje no tiene sentido. En el fondo, con suficiente potencia de computación, casi cualquier criptografía asimétrica puede romperse. Ahí es donde entra el sueño de la NSA: usar qubits contra bits, haciendo que los problemas complejos e irresolubles con una cantidad razonable de memoria y tiempo, requieran de repente menos potencia y un período de trabajo razonable.

“Es posible que la NSA ya tenga una técnica secreta, incluso utilizando computación cuántica, para conseguir que [los algoritmos de encriptación como] la factorización, el logaritmo discreto o las curvas elípticas sean fáciles de resolver para ellos, haciendo que la encriptación de clave pública les sea transparente”, afirma Lackey. “Pero, si lo tienen, sería tan delicado el asunto (de mucha mayor importancia que las filtraciones de Snowden) que probablemente solo un puñado de personas lo sabrían. Puede que ni el presidente”. 

Es posible que la NSA ya tenga una técnica secreta, incluso utilizando computación cuántica, para conseguir que la factorización, el logaritmo discreto o las curvas elípticas sean fáciles de resolver para ellosLa NSA estaría aún en el paso de la investigación básica sobre el tema, según los documentos filtrados por Snowden. Algunos de los objetivos en los que está trabajando ahora (“demostrar el desacoplado dinámico y completar el control cuántico completo de dos qubits semiconductores”) son simplemente pequeños pasos, “geniales”, pero aún “muy pequeños para conseguir el objetivo de un ordenador cuántico a gran escala”. 

En investigaciones como estas, de tanta profundidad, el trabajo público y colaborativo de los científicos internacionales es imprescindible. La teoría y la práctica detrás es tan compleja que sólo grandes equipos trabajando en paralelo pueden avanzar significativamente en el desarrollo. Pero la intención final de la NSA, para la que se están utilizando “presupuestos reservados”, no es hacer ciencia, sino “dominar la red”.

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