Sus contraseñas, sus tarjetas de crédito, sus cuentas bancarias y sus correos electrónicos podrían llegar a estar en manos del régimen comunista de China.
Eso todavía no es una realidad, pero el Partido Comunista Chino (PCCh) está trabajando incansablemente para garantizar que así sea.
Para lograr esa realidad, el régimen está recurriendo cada vez más a la computación cuántica para procesar cantidades de datos que antes eran insondables. Su objetivo es romper el cifrado RSA utilizado para proteger la mayor parte de la información almacenada en Internet.
Durante mucho tiempo se ha temido el potencial de la computación cuántica para destruir por completo el cifrado que protege gran parte de los datos del mundo, pero la mayoría creía que la amenaza estaba al menos a una década de distancia.
Sin embargo, un artículo de diciembre coescrito por 24 investigadores de numerosos organismos académicos y laboratorios estatales en China afirma haber desarrollado un método para hacer precisamente eso.
El documento (pdf), titulado «Factorización de enteros con recursos sublineales en un procesador cuántico superconductor», afirma que los investigadores en China han desarrollado un método para descifrar el algoritmo RSA utilizado por la mayoría de los sistemas de cifrado en Internet mediante el uso de la computación cuántica para mejorar el descifrado de códigos.
Específicamente, el documento afirma que un algoritmo desarrollado por el matemático Claus-Peter Schnorr el año pasado, que no se pudo escalar en computadoras clásicas, podría implementarse de manera efectiva descargando algunos de los procesos que consumen más tiempo en un sistema cuántico.
El incidente destaca no solo que China ha dado un paso más hacia la dominación total del ecosistema en Internet, sino también el papel único que tendrán los sistemas híbridos cuánticos-clásicos en el inicio de una nueva era de incertidumbre de seguridad.
Los sistemas híbridos son la próxima amenaza
Independientemente del éxito del algoritmo de Schnorr, el episodio representa nueva evidencia de que el PCCh y sus muchos organismos de investigación estatales buscan aprovechar el campo de alto riesgo de la computación cuántica para socavar y desplazar a Estados Unidos, según Arthur Herman, un miembro principal del Instituto Hudson, un grupo de expertos conservador.
“Lo que establece es que están trabajando muy duro en dos aspectos de la carrera cuántica contra Estados Unidos”, dijo Herman. «Uno está desarrollando su propia tecnología informática cuántica, incluidas las computadoras cuánticas que eventualmente podrían descifrar sistemas tanto simétricos como asimétricos».
“Por otro lado, están muy ocupados fortaleciendo sus propios sitios y protegiéndose contra ese tipo de esfuerzo de descifrado por parte de Estados Unidos”.
Herman, quien también supervisa la Iniciativa de la Alianza Cuántica de Hudson, dijo que las máquinas clásicas cuánticas híbridas serían un aspecto integral de la carrera cuántica entre el orden internacional liberal y los regímenes autoritarios en todo el mundo.
Un bit cuántico, o qubit, es una unidad básica de información cuántica utilizada por las computadoras cuánticas. Mientras que los procesadores tradicionales usan bits normales, que pueden activarse o desactivarse para crear código binario, los qubits pueden activarse, desactivarse o activarse y desactivarse simultáneamente en un fenómeno conocido como superposición.
La existencia de este tercer estado permitirá que los procesadores cuánticos alcancen velocidades de procesamiento mucho más rápidas que sus contrapartes tradicionales, sin embargo, hacer que los dos sistemas funcionen juntos es complicado.
Al conectar un sistema cuántico con un sistema clásico, los investigadores pueden aprovechar de manera efectiva la potencia bruta de uno con la estabilidad del otro.
Con ese fin, Herman escribió un informe (pdf) para el Instituto Hudson a fines del año pasado, que exploró cómo la creación de sistemas híbridos que utilizan computadoras cuánticas y clásicas para diversas tareas podría catapultar el campo hacia nuevos territorios inexplorados y probablemente peligrosos.
“El verdadero camino hacia el futuro cuántico es la combinación de tecnología cuántica y digital clásica, especialmente en computación, que acelerará poderosamente el acceso a los beneficios potenciales de la ciencia de la información cuántica”, dice el informe.
“En resumen, la computación ‘híbrida’ crea una colaboración en la que los usuarios ejecutan diferentes aspectos de un problema a través de los componentes cuánticos y clásicos dentro del sistema. La división del trabajo depende de qué sistema es el más adecuado para resolver un aspecto particular del problema”.
Los investigadores chinos que escribieron su artículo sobre el algoritmo de Schnorr propusieron un sistema de este tipo, diciendo que se podría obtener una «ventaja cuántica práctica» al delegar tareas complejas clave a una máquina cuántica mientras se usa un sistema clásico para el resto de los procesos.
Aunque los propios investigadores usaron solo una pequeña porción de la potencia cuántica que se necesitaría para romper el cifrado RSA por completo, informan que su modelo podría escalarse lo suficiente y es probable que tenga éxito «en un futuro cercano».
“Lo que han hecho es vincular sus componentes cuánticos para su investigación… con la computación clásica”, dijo Herman. “En otras palabras, es un sistema híbrido el que están usando”.
“La idea de que tienes que esperar hasta tener un gran sistema de computación cuántica monolítica [para romper el cifrado]… creo que se está exponiendo como falsa”, agregó Herman.
Victoria propagandística e investigación «a puerta cerrada» del PCCh
Debido a que las leyes del PCCh designan los datos como un recurso nacional y permiten que el régimen recopile cualquier dato en posesión de una entidad dentro de China con fines de seguridad nacional, cualquier investigación realizada, algoritmos inventados o datos recopilados mediante el descifrado de RSA pertenecerán en última instancia al régimen.
El hecho de que el artículo publicado en diciembre involucrara a investigadores de instituciones estatales y fuera ampliamente telegrafiado en lugar de realizado con un mínimo de secreto, dijo Herman, demostró una ambición extensa del PCCh.
“Lo que [este documento] realmente muestra es que no están haciendo esto de manera sigilosa”, dijo Herman.
«Ven esto como una forma de proclamar realmente cuán duros y serios son con respecto a este esfuerzo de descifrado cuántico».
Herman describió anteriormente la carrera hacia la supremacía cuántica como la búsqueda de un «arma definitiva«, y ha comparado el esfuerzo con el Proyecto Manhattan, que dio lugar a la creación de la primera bomba atómica.
Si bien el documento no es una bomba atómica, puede ser una prueba irrefutable, y Herman teme que el régimen pueda estar trabajando en una investigación mucho más compleja entre bastidores como parte de su esfuerzo por socavar y eventualmente desplazar a Estados Unidos.
“Esto será cada vez más parte de su ofensiva estratégica contra Estados Unidos y Occidente”, dijo Herman.
“Deberíamos tomarlo muy en serio, incluso si el anuncio en sí no es algo de lo que debamos preocuparnos a corto plazo”.
En este sentido, Herman dijo que el régimen había ganado definitivamente una victoria propagandística con el documento y podría utilizar sus avances en computación cuántica para inspirar miedo en todo el mundo, pero sus proyectos desconocidos podrían ser mucho más amenazadores.
«Todos estos son artículos científicos que se están publicando ampliamente», dijo Herman.
“Esto es lo que [el PCCh] nos dice que están haciendo. Realmente no sabemos qué es lo que están haciendo a puerta cerrada”.
Por eso, aunque Herman creía el año pasado que los avances en computación cuántica que cambiarían el mundo se producirían en la década de 2030, este último acontecimiento le ha obligado a cambiar de parecer sobre ese plazo.
La consecución de un sistema híbrido efectivo en esta etapa, dijo, significa que el PCCh podría estar mucho más adelantado, y los esfuerzos para romper el cifrado podrían aparecer en los próximos años.
Guerra sin restricciones
Para el general de brigada Robert Spalding, retirado de la Fuerza Aérea de EE.UU., la carrera del PCCh hacia la supremacía cuántica es sólo una herramienta más en el ataque múltiple del régimen contra Estados Unidos.
En lugar de un arma definitiva, Spalding considera que la computación cuántica es parte de la campaña mucho más grande de la «guerra sin restricciones» del régimen, a través de la cual busca aprovechar todos los medios no militares a su disposición para obtener una ventaja militar real sobre Estados Unidos.
“Los chinos han estado aspirando datos durante mucho tiempo con la esperanza de tener una computadora cuántica lo suficientemente potente como para descifrar el cifrado RSA”, dijo Spalding.
«Dicho esto, la técnica mencionada en el documento no confiere necesariamente una ventaja hasta que y a menos que sea capaz de útilmente acceder a los datos que buscan”.
Con ese fin, Spalding cree que la IA requerida para clasificar y dar sentido a la inmensa cantidad de datos que la tecnología cuántica es capaz de recopilar es más importante que los medios para adquirirlos.
En cualquier caso, Spalding conectó tanto la IA como la cuántica con la ambición del PCCh de construir y operar un estado basado en el “autoritarismo basado en datos”, que requería que el régimen acumulara datos a través de medios legales, cuasilegales e ilícitos.
“Tener en cuenta la guerra sin restricciones nos permite ver cómo será la evolución de la tecnología, y particularmente Internet con su gran cantidad de datos, la cual es el agente vinculante para todas las cosas que brindan ventajas increíbles a cualquier autoritario que la utilice correctamente”, dijo Spalding.
«La cuántica no es más que una herramienta», añadió Spalding. «Puede permitir comunicaciones que no pueden ser escuchadas, y puede utilizarse para hacer cosas como descifrar la encriptación moderna. A efectos del dominio del PCCh, la inteligencia artificial es mucho más importante y poderosa que las tecnologías cuánticas”.
Cuando se le preguntó cómo Estados Unidos podría prevenir o incluso frenar la marcha del régimen hacia la propiedad de los datos de todos los estadounidenses, Spalding no fue optimista.
Mientras el régimen del PCCh controle China, dijo, su estrategia de fusión civil-militar exigirá que la tecnología y la investigación de EE.UU. sean efectivamente cooptadas contra el orden internacional.
Este problema representa un desafío único para Estados Unidos y los estados democráticos afines, dijo Spalding, ya que su naturaleza abierta hace que sus sistemas económicos, políticos y de medios sean innatamente vulnerables a la propaganda del PCCh, el robo de propiedad intelectual y la coerción.
En tal escenario, dijo Spalding, el único camino que Estados Unidos puede seguir hacia la victoria es desvincularse y cortar por completo el acceso del régimen a los mercados, los medios y la tecnología de Estados Unidos.
“Durante la Guerra Fría pudimos mantener la tecnología lejos de las manos soviéticas al desacoplar las economías”, dijo Spalding. “Al unir a China con la [tecnología] nuestra, les hemos dado la capacidad de derrotarnos con nuestro propio sistema”.
«El hecho de que el PCCh pueda confiar en Estados Unidos para obtener talento, tecnología y capital garantiza que cualquier ventaja que Estados Unidos tenga, porque se da a la gente la libertad de crear, también va en beneficio de China. No hay separación”.
Estados Unidos debe prepararse para décadas de defensa cuántica
Por su parte, Herman no estaba tan seguro de que la disociación fuera el futuro.
Aunque los líderes nacionales tardaron en actuar al principio, Estados Unidos no está exento de esfuerzos para defenderse de la amenaza cuántica. Herman señaló que la administración Biden había «intensificado» sus esfuerzos para preparar a la nación para un futuro cuántico.
En particular, Herman elogió a la administración Biden por aprobar la Ley de Preparación para la Ciberseguridad de la Computación Cuántica, la cual ordena a las agencias gubernamentales que comiencen el proceso de transición a la «criptografía poscuántica».
“Lleva mucho tiempo migrar a la criptografía poscuántica y hacer que los sistemas sean cuánticamente seguros requerirá tiempo, esfuerzo y recursos”, dijo Herman.
“La administración Biden, para su orgullo, se ha esforzado mucho este último año para que las agencias gubernamentales sean seguras desde el punto de vista cuántico. El siguiente paso es que tenemos que conseguir que el sector privado y las empresas privadas, incluidos nuestros bancos y compañías eléctricas, se tomen en serio su preparación y seguridad cuánticas”.
Sin embargo, la batalla aún no está ganada y Herman cree que la guerra por el dominio cuántico se llevará a cabo a través de una dura competencia e innovación a lo largo de décadas. El vencedor de los cuales dará forma al futuro del mundo.
“Esto va a ser decisivo en las próximas dos décadas”, dijo Herman. “Todavía tenemos tiempo, pero es posible que no tengamos tanto tiempo como solíamos pensar antes de que la amenaza se vuelva inminente”.
«Un artículo como éste es otra gota que colma el vaso. Es otro indicio de que ese día se acerca y tenemos que centrarnos realmente en esto ahora como forma de proteger nuestra economía y nuestra seguridad nacional y de pensar en cómo podemos disuadir una amenaza como la de China”.
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