En els darrers dies, hi ha hagut una mini tempesta mediàtica al voltant de l’anunci de Google sobre Willow, el seu nou ordinador quàntic, i una amenaça percebuda per a bitcoin. La major part de l’anàlisi revela una comprensió notable a nivell de superfície de com la informàtica quàntica canviarà la criptografia, així com de com el bitcoin segueix sent resistent a aquest tipus d’avenços tecnològics. Anem a aprofundir en la informàtica quàntica i l’amenaça que suposa per al bitcoin. Es tornarà tècnic en determinats punts, però això és necessari per rascar la superfície i entendre realment l’estat del joc.
En resum, la informàtica quàntica necessitarà sens dubte un canvi al protocol de bitcoin durant els propers anys, de manera similar a les actualitzacions d’ordinadors provocades per Y2K. Serà un exercici costós i que consumeix molt de temps, però no una amenaça existencial per al propi bitcoin. I no només serà el bitcoin el que es veurà afectat, ja que el que realment estem parlant és de la capacitat dels ordinadors quàntics per trencar-se. cada tipus de criptografia que fem servir avui en dia en finances, comerç, banca i molt més.
És difícil no preguntar-se si part d’aquest alarmisme sobre la fi del bitcoin prové d’una mena de dinàmica del “raïm agre”. Els crítics que han defugit durant molt de temps el bitcoin, ja sigui perquè no creuen que mai podria funcionar, es molesten pel seu repte al control del govern o simplement lamenten no haver invertit quan era més barat, s’aprofiten de les notícies de la informàtica quàntica de Google per predir la caiguda del bitcoin. Aquestes reaccions solen dir més sobre els biaixos dels escèptics que les vulnerabilitats del propi bitcoin.
No només un problema de Bitcoin
L’ordinador quàntic Willow de Google pot fer càlculs amb 105 qubits i es creu que la seva sortida (a partir d’ara) és relativament precisa. Tot i que 105 qubits és un gran pas en la potència de processament dels ordinadors quàntics anteriors, trencar el xifratge de bitcoin requeriria de 200 a 400 milions de qubits. Per assolir aquesta capacitat d’aquí a 10 anys, la computació quàntica hauria d’augmentar més del 324% anual, cosa que està molt per sobre de les expectatives.
No obstant això, la informàtica quàntica és una amenaça per al bitcoin que s’ha de prendre seriosament. El protocol de Bitcoin s’haurà d’actualitzar per ser resistent al quàntic, i més aviat que tard. Les converses a la comunitat de desenvolupadors de bitcoins sobre quan i com fer-ho ja han començat. Un cop aquestes idees estiguin més consolidades, es publicarà en línia una proposta de millora de Bitcoin, o BIP, per continuar debat i experimentació. Si la comunitat tria alguna solució en particular, entrarà en vigor un cop la majoria dels nodes de bitcoins l’adoptin.
Els canvis que arriben a Bitcoin per afrontar aquest repte pal·litzen en comparació amb el que es requerirà de milions d’altres protocols i xarxes informàtics segurs. L’esforç per actualitzar els protocols criptogràfics de tot el món serà un ordre de magnitud més complex que preparar-se per a l’Y2K.
Centrar-se en com afectarà la informàtica quàntica a la criptomoneda es perd el punt molt més important: el final del xifratge no és només un problema de bitcoin, és un problema de tot. La transició a un món postquàntic serà un repte fonamental per a la columna vertebral de la civilització moderna.
El xifratge és a tot arreu
El xifratge és la base de la vida moderna, que sustenta pràcticament tots els aspectes de la societat habilitada per la tecnologia. Els sistemes financers es basen en l’encriptació RSA per assegurar les transaccions bancàries en línia, assegurant-se que les dades sensibles com els números de la targeta de crèdit i les credencials del compte estiguin a salvo de robatoris. Sense xifratge, no hi ha sistema bancari.
Les plataformes de comerç electrònic utilitzen els mateixos principis per protegir les dades de pagament a mesura que es mouen entre compradors i venedors. Sense xifratge, no hi ha comerç electrònic.
Els hospitals i els proveïdors mèdics depenen del xifratge per moure els registres mèdics electrònics i processar els pagaments. Sense xifratge, no hi ha un sistema mèdic modern.
Les agències governamentals utilitzen l’encriptació per protegir les comunicacions classificades, protegint els secrets nacionals dels possibles adversaris. Sense xifrat, no hi ha seguretat nacional.
Les ordres xifrades protegeixen els dispositius d’Internet de les coses (IoT), des de cotxes connectats fins a sistemes domèstics intel·ligents, evitant que els actors maliciosos prenguin el control de la tecnologia quotidiana. Sense xifratge, no hi ha dispositius intel·ligents.
Collita ara, desxifra més tard
Tot i que encara podríem estar a anys o fins i tot dècades del final dels mètodes de xifratge convencionals, la preparació per a la supremacia quàntica ja ha començat a la llum de l’amenaça de “collita ara, desxifrar més tard”.
Una de les característiques clau del xifratge és que us permet enviar missatges segurs a través d’un canal insegur. Per exemple, quan inicieu sessió al vostre compte bancari a l’ordinador de casa, la vostra contrasenya es xifra abans de ser enviada per Internet al vostre banc. Al llarg del camí, pot passar per nombrosos servidors, que teòricament podrien desar-lo i emmagatzemar-lo. No obstant això, com que la contrasenya està xifrada, estarien desant una cadena de xifres. Si fossis un mal actor, no podries desxifrar la contrasenya, així que desar-la seria inútil.
És a dir, tret que el deseu durant anys o dècades, esperant el dia que pugueu desxifrar les dades mitjançant un ordinador quàntic que encara no s’ha inventat.
Això podria no tenir sentit per a una contrasenya bancària. Com moltes altres dades xifrades, probablement seria irrellevant més enllà d’un horitzó temporal determinat, fins i tot si es desxifrés dècades més tard. Les contrasenyes es canvien, els comptes es tanquen, les persones moren i les empreses deixen d’existir. Tanmateix, en alguns dominis, les dades xifrades poden ser útils anys o fins i tot dècades després de desar-les: dades com secrets d’estat o llistes mestres de contrasenyes que es reutilitzen a través de plataformes.
Si s’espera que la informàtica quàntica trenqui el xifratge en uns quants anys o dècades, els atacants en dominis sensibles com la defensa i la intel·ligència recollirien (i segurament ho faran) ara dades xifrades, encara que actualment siguin indescifrables i inútils. Per tant, ja s’han començat a establir les bases per a la transició a la criptografia postquàntica.
Criptografia postquàntica
Tot i que els ordinadors quàntics acabaran trencant els mètodes d’encriptació actuals, també es podrien utilitzar per desenvolupar algorismes criptogràfics encara més avançats. Dit d’una altra manera, la informàtica quàntica no indica el final de la criptografia en si mateixa, sinó un canvi dels algorismes criptogràfics actuals als més nous i resistents als quàntics.
Aquesta transició ja està en marxa. La criptografia postquàntica (PQC) és un camp actiu d’investigació que produeix avenços prometedors que tenen com a objectiu protegir els sistemes contra futures amenaces quàntiques alhora que es conserven els principis fonamentals de la seguretat criptogràfica. Bitcoin, i tota la resta, haurà de fer ús dels avenços en PQC per mantenir la seva integritat.
La base del PQC rau en problemes matemàtics que els ordinadors quàntics no són adequats per resoldre. A diferència de la criptografia actual, que es basa en el problema del logaritme discret i la factorització de nombres enters, tots dos es podrien abordar de manera eficient amb un ordinador quàntic prou potent, els algorismes PQC es construeixen en diferents marcs matemàtics. Aquests inclouen criptografia basada en gelosia, equacions polinomials multivariants i signatures basades en hash, totes elles prometedores per resistir atacs quàntics.
Cronologia per a la criptografia postquàntica
L’Institut Nacional d’Estàndards i Tecnologia (NIST) ha estat al capdavant d’aquest esforç, coordinant una iniciativa global per estandarditzar algorismes criptogràfics resistents als quàntics. Després d’anys d’avaluació rigorosa, el NIST va anunciar un conjunt d’algoritmes candidats per a estàndards criptogràfics postquàntics el 2022, centrats en la implementació pràctica i una àmplia aplicabilitat a totes les indústries.
Tot i que la transició al PQC serà complexa, ja està prenent forma. El Memoràndum de Seguretat Nacional 10 (NSM-10) va establir una data objectiu de 2035 per a la migració de sistemes federals a mètodes criptogràfics resistents a la quàntica. Tanmateix, alguns sistemes amb necessitats de confidencialitat a llarg termini, com les comunicacions governamentals o les transaccions financeres segures, poden requerir una adopció anticipada a causa dels seus perfils de risc elevats. El NIST recomana prioritzar els esquemes d’establiment de claus resistents a la quàntica en protocols com TLS i IKE, que sustenten comunicacions segures a Internet.
El camí a seguir per a PQC implica no només actualitzar els estàndards criptogràfics, sinó també garantir la compatibilitat amb els sistemes existents. Aquesta és una tasca descoratjadora, tenint en compte les diverses aplicacions del xifratge en diferents indústries, però és essencial per mantenir la confiança en un món digital connectat. A mesura que el NIST continua treballant amb l’acadèmia, la indústria i els governs, l’adopció generalitzada de PQC representa un pas vital per preparar Internet a prova de futur.
Actualització de la civilització
Les nostres vides digitals s’hauran d’actualitzar per ser resistents als quàntics, un protocol a la vegada. Hi ha tants protocols que es basen en el xifratge que inevitablement hi haurà alguns errors i pirates a mesura que s’actualitzen per ser resistents a la quantitat quàntica. Com que Bitcoin és un protocol únic tan crític per a les finances globals, no hi ha dubte que serà un dels primers a sortir de la porta.
La transició a la criptografia postquàntica pot ser un repte, però el fet que sigui necessari és emocionant: indica que estem entrant a l’era de la informàtica quàntica. Aquesta tecnologia transformadora promet avenços en camps que van des de la medicina fins a materials avançats, desbloquejant possibilitats i innovacions que avui difícilment podem imaginar.
