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Investigadores de Estados Unidos desarrollaron un sistema de encriptado de alta velocidad que evita que los hackers irrumpan en sistemas informáticos y estas técnicas de encriptación cuántica podrían ser utilizadas de forma generalizada.

De acuerdo con el nuevo estudio publicado esta semana en línea el sistema puede crear y distribuir códigos de encriptación a ritmos de megabits por segundo, entre cinco y diez veces más rápido que los métodos actuales, y a la par de la velocidad actual de Internet al operar varios sistemas en paralelo.

Los investigadores de la Universidad Duke, la Universidad Estatal de Ohio y el Laboratorio Nacional Oak Ridge demostraron que la técnica es eficaz contra ataques comunes, incluso ante fallas del equipo que podrían abrir resquicios.

“Es posible que tengamos en operación computación cuántica que pueda empezar a superar los códigos criptográficos existentes en un futuro cercano”, dijo Daniel Gauthier, profesor de física de la Universidad Estatal de Ohio. “Realmente tendremos que pensar mucho sobre las distintas técnicas que podríamos utilizar para proteger el Internet”.

Los recientes avances en la computación cuántica podrían permitir pronto a los hackers tener acceso a máquinas tan poderosas como para vulnerar los más seguros códigos de Internet, según la investigación.

Para que el sistema cuántico funcione, ambas partes requieren acceso a la misma clave y deben ser mantenidas en secreto. La investigación sobre la distribución de claves cuánticas garantiza esto a través de la mecánica cuántica, que al medir pequeñas cantidades de materia como electrones o fotones modifica automáticamente sus propiedades, para intercambiar claves que alertan de inmediato a ambas partes de la existencia de un riesgo a la seguridad.

Aunque la distribución de claves cuánticas fue prevista de forma teórica por primera vez en 1984 y fue implementada poco después, las tecnologías para apoyar el uso generalizado apenas está llegando en línea. Las compañías europeas ahora venden sistemas de láser basados en distribución de claves cuánticas, en un evento muy promocionado el verano pasado, y China utilizó un satélite para enviar una llave cuántica a dos estaciones terrestres a unos 1.200 kilómetros de distancia.

Pero Nurul Taimur Islam, un estudiante de física en Duke, explicó que el problema con muchos de estos sistemas es que únicamente pueden transmitir llaves a ritmos relativamente bajos, de decenas a cientos de kilobits por segundo, lo que es muy lento para su uso práctico en Internet.

“Con tal velocidad, los sistemas de encriptación cuántica no pueden soportar algunas tareas básicas diarias, como una llamada telefónica o una videollamada encriptadas”, dijo Islam.

Al igual que muchos sistemas de distribución de llaves cuánticas, el transmisor de llaves de Islam utiliza un láser debilitado para encriptar la información o fotones individuales de luz, pero encuentra una forma de empacar más información en cada fotón, lo que acelera la técnica.

Al ajustar el momento en el que el fotón es liberado y la propiedad del fotón llamada fase, su sistema puede encriptar dos bits de información por fotón y no uno.

Este truco, junto con los detectores de alta velocidad desarrollados por Clinton Cahall, estudiante de ingeniería eléctrica e informática, y Jungsang Kim, profesor de ingeniería eléctrica e informática de Duke, empodera su sistema para transmitir llaves entre cinco y diez veces más que otros métodos.

En un mundo perfecto, la distribución de llaves cuánticas sería perfectamente segura. Cualquier intento de hackear el intercambio de llaves causaría errores en la transmisión que serían fácilmente detectables por el receptor.

Pero la implementación en el mundo real de la distribución de llaves cuánticas requiere equipo imperfecto y tales imperfecciones podrían abrir resquicios que los hackers podrían aprovechar, según los investigadores.

 

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