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Introducción

La criptografía quantum-safe, también conocida como criptografía post-cuántica (PQC), es un campo en rápida evolución que busca desarrollar algoritmos criptográficos capaces de resistir ataques de computadoras cuánticas. A medida que la computación cuántica avanza, los algoritmos actuales, como RSA y ECDSA, enfrentan riesgos significativos debido a algoritmos cuánticos como el de Shor, que podrían romperlos en cuestión de horas. Este artículo explora en profundidad la criptografía quantum-safe como pilar fundamental para la seguridad digital futura, detalla los últimos avances en su desarrollo y destaca proyectos similares que están marcando el rumbo hacia un mundo resistente a las amenazas cuánticas.

La Necesidad de la Criptografía Quantum-Safe

Las computadoras cuánticas aprovechan propiedades como la superposición y el entrelazamiento para resolver problemas matemáticos complejos, como la factorización de números enteros y el cálculo de logaritmos discretos, mucho más rápido que las computadoras clásicas. El algoritmo de Shor (1994) puede factorizar números grandes exponencialmente más rápido, poniendo en riesgo sistemas criptográficos de clave pública como RSA y la criptografía de curva elíptica (ECC), ampliamente utilizados en billeteras de criptomonedas, protocolos TLS y comunicaciones seguras. Por otro lado, el algoritmo de Grover proporciona una mejora cuadrática en la búsqueda, afectando la seguridad de algoritmos simétricos como AES, aunque esto se mitiga duplicando el tamaño de las claves.

  • Amenaza Inminente: Aunque las Computadoras Cuánticas Criptográficamente Relevantes (CRQC) aún no existen, investigaciones recientes, como las de Google, indican que factorizar claves RSA de 2.048 bits podría requerir menos qubits de lo estimado previamente (alrededor de 1 millón en lugar de 20 millones). Esto sugiere que el horizonte temporal para una CRQC podría estar dentro de los próximos 5 a 15 años.
  • Ataques «Harvest Now, Decrypt Later»: Los datos cifrados hoy podrían ser recolectados y almacenados para descifrarse en el futuro cuando las CRQC estén disponibles, lo que hace urgente la transición a sistemas quantum-safe.
  • Impacto en Criptomonedas: Las billeteras de criptomonedas, que dependen de ECDSA, son particularmente vulnerables. Sin medidas quantum-safe, los fondos podrían ser comprometidos una vez que las CRQC sean operativas.

La criptografía quantum-safe no depende de principios cuánticos, como la distribución de claves cuánticas (QKD), sino que utiliza algoritmos diseñados para ejecutarse en computadoras clásicas y resistir tanto ataques clásicos como cuánticos. Este enfoque es crucial para proteger infraestructuras críticas, datos sensibles y sistemas financieros en la era cuántica.

Avances Recientes en Criptografía Quantum-Safe

El desarrollo de algoritmos quantum-safe ha sido impulsado por esfuerzos globales, con el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) liderando la estandarización desde 2016. A continuación, se detallan los avances más recientes:

  • Estandarización de NIST: En agosto de 2024, NIST publicó los primeros tres estándares de criptografía post-cuántica: FIPS 203 (ML-KEM, basado en CRYSTALS-Kyber), FIPS 204 (ML-DSA, basado en CRYSTALS-Dilithium) y FIPS 205 (SLH-DSA, basado en SPHINCS+). Un cuarto algoritmo, FN-DSA (basado en FALCON), fue seleccionado para futura estandarización. Estos algoritmos, desarrollados con contribuciones de IBM y otros socios, se basan en problemas matemáticos como los de retículos (lattice-based) y funciones hash, que se consideran resistentes a ataques cuánticos.
    • ML-KEM (Kyber): Un mecanismo de intercambio de claves basado en el problema de aprendizaje con errores en módulos (module learning with errors). Ofrece alta seguridad, tamaños de clave y cifrado equilibrados, y un rendimiento líder en diversas plataformas.
    • ML-DSA (Dilithium): Un esquema de firma digital basado en retículos, conocido por su robustez y fiabilidad, recomendado como el algoritmo principal para firmas digitales.
    • SLH-DSA (SPHINCS+): Un esquema de firma digital basado en funciones hash, que ofrece una alternativa para aplicaciones específicas.
    • FN-DSA (FALCON): Diseñado para aplicaciones que requieren firmas más pequeñas y rápidas, está en proceso de estandarización.
  • HQC Seleccionado: En marzo de 2025, NIST anunció la selección del algoritmo HQC (Hamming Quasi-Cyclic) para estandarización, ampliando las opciones para sistemas quantum-safe.
  • Implementaciones Prácticas:
    • Google: En septiembre de 2024, Google anunció la integración de ML-KEM en Chrome 131, permitiendo un intercambio de claves híbrido quantum-safe a partir de noviembre de 2024. Esto marca un paso significativo hacia la adopción en navegadores web.
    • Microsoft: En mayo de 2025, Microsoft incorporó soporte para ML-KEM y ML-DSA en versiones preliminares de Windows Insider y Linux a través de su biblioteca SymCrypt, promoviendo la preparación para sistemas quantum-safe.
    • NordVPN: En mayo de 2025, NordVPN completó la implementación de cifrado post-cuántico en todas sus plataformas mediante el protocolo NordLynx, siendo uno de los primeros proveedores de VPN en ofrecer cobertura completa quantum-safe.
    • Commvault: En junio de 2025, Commvault integró el algoritmo HQC de NIST en su marco de criptografía post-cuántica, mejorando la protección de datos a largo plazo.
  • Regulaciones y Políticas: En diciembre de 2022, Estados Unidos promulgó la Quantum Computing Cybersecurity Preparedness Act, que obliga a las agencias federales a desarrollar planes para migrar a estándares quantum-safe para 2035. En Europa, la Comisión Europea y organizaciones como ETSI y ENISA están promoviendo hojas de ruta similares, con un enfoque en soluciones híbridas para 2026 y protección total de infraestructuras críticas para 2030.

Proyectos Similares y Esfuerzos Colaborativos

Además de los esfuerzos de estandarización, varios proyectos y alianzas están impulsando la adopción de criptografía quantum-safe y tecnologías relacionadas:

  • Post-Quantum Cryptography Alliance (PQCA): Lanzada en febrero de 2024 por la Linux Foundation, esta alianza reúne a gigantes como Amazon Web Services, Cisco, Google, IBM, NVIDIA, QuSecure, SandboxAQ y la Universidad de Waterloo. Su objetivo es desarrollar paquetes de software que soporten estándares PQC, facilitando la adopción en diversas industrias. La PQCA se centra en la evaluación, prototipado e implementación de algoritmos quantum-safe.
  • Open Quantum Safe (OQS): Iniciado en 2016, este proyecto de código abierto, parte de la Linux Foundation, desarrolla liboqs, una biblioteca en C que incluye algoritmos quantum-safe para intercambio de claves y firmas digitales. OQS también integra estos algoritmos en aplicaciones como OpenSSL, apoyando la investigación y la adopción práctica.
  • Project Eleven: En junio de 2025, esta iniciativa recaudó 6 millones de dólares para desarrollar Yellowpages, un registro criptográfico post-cuántico para Bitcoin que permite a los usuarios proteger sus activos con claves resistentes a ataques cuánticos, abordando la vulnerabilidad de las billeteras expuestas.
  • EQAS (China): Investigadores chinos han creado un sistema blockchain resistente a ataques cuánticos, reemplazando la encriptación tradicional con firmas digitales quantum-safe. Este sistema, llamado EQAS, es un ejemplo de innovación en la protección de redes blockchain.
  • EU-Japan Q-NEKO Project: Lanzado en mayo de 2025, este proyecto de 4 millones de euros se centra en sistemas híbridos de computación cuántica y de alto rendimiento (HPC) para aplicaciones científicas y de inteligencia artificial, incluyendo avances en criptografía quantum-safe.
  • ETSI Cyber Quantum Safe Cryptography (QSC) Working Group: Este grupo trabaja en recomendaciones para protocolos y primitivas criptográficas quantum-safe, considerando aspectos prácticos como rendimiento, interoperabilidad y arquitectura. ETSI también ha publicado guías como TR 103 619 para estrategias de migración a PQC.
  • BSI (Alemania): En diciembre de 2021, el BSI actualizó sus recomendaciones para la migración a criptografía quantum-safe, promoviendo enfoques híbridos que combinan algoritmos clásicos y post-cuánticos para una transición flexible (cryptographic agility).
  • IBM Quantum Safe: IBM ofrece servicios de transformación quantum-safe para empresas, integrando algoritmos como ML-KEM y ML-DSA en sistemas como IBM z16 y su plataforma cuántica. IBM también contribuye a proyectos de código abierto para acelerar la adopción.

Desafíos y Perspectivas Futuras

  • Implementación Práctica: Uno de los mayores desafíos es integrar algoritmos quantum-safe en sistemas existentes sin comprometer el rendimiento o la interoperabilidad. Por ejemplo, los algoritmos basados en retículos, aunque seguros, pueden requerir más recursos computacionales que RSA o ECC.
  • Agilidad Criptográfica: Las organizaciones deben adoptar enfoques híbridos que permitan una transición fluida a medida que los estándares evolucionan. Esto incluye la capacidad de actualizar algoritmos sin interrumpir sistemas críticos.
  • Concienciación y Preparación: La falta de awareness sobre las amenazas cuánticas es una barrera significativa. Estudios, como el del BSI en Alemania, muestran una subestimación del riesgo entre las empresas.
  • Tiempo de Transición: La migración a criptografía quantum-safe puede tomar décadas, como lo demuestra la transición histórica a RSA. Por ello, expertos instan a las organizaciones a comenzar ahora, realizando inventarios de activos criptográficos y planificando estrategias de migración.

Conclusiones

La criptografía quantum-safe es el pilar fundamental para proteger la infraestructura digital frente a las futuras capacidades de las computadoras cuánticas. Los avances liderados por NIST, con algoritmos como ML-KEM, ML-DSA y SLH-DSA, marcan un hito en la estandarización, mientras que implementaciones prácticas por parte de Google, Microsoft y NordVPN muestran un compromiso con la adopción temprana. Proyectos como la PQCA, OQS y EQAS demuestran que la colaboración global es clave para abordar los desafíos técnicos y prácticos.

No existen «billeteras cuánticas» basadas en algoritmos cuánticos, ya que estos no están desarrollados ni son viables actualmente. En cambio, las billeteras de criptomonedas están evolucionando hacia soluciones quantum-safe mediante algoritmos post-cuánticos, como los propuestos por el protocolo QRAMP para Bitcoin. Para garantizar la seguridad, las organizaciones y usuarios deben adoptar prácticas de ciberseguridad robustas, mantenerse informados sobre los estándares emergentes y colaborar con iniciativas como la PQCA. La transición hacia un mundo quantum-safe es un esfuerzo a largo plazo, pero el momento de actuar es ahora.

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Monte Carlo cuántico: cómo lo están probando los bancos

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Más de 15 bancos globales, entre ellos JPMorgan Chase, Goldman Sachs, Barclays, BBVA, BNP Paribas y HSBC, tienen hoy programas activos de investigación en computación cuántica enfocados en acelerar los cálculos de Monte Carlo que sostienen el pricing de derivados y la medición de riesgo. Ninguno corre todavía un algoritmo cuántico en producción real, pero la inversión ya es concreta: cerca del 38% del gasto en investigación y desarrollo cuántico del sector se dirige hoy a aplicaciones financieras. Para un lector argentino, el dato relevante es que ningún banco de la región aparece todavía en ese mapa.

El método de Monte Carlo es, desde los años cincuenta, la herramienta central para poner precio a instrumentos financieros complejos y para calcular el Valor en Riesgo (VaR): se generan miles o millones de escenarios posibles y se promedian los resultados. La versión cuántica de esa técnica, conocida como estimación de amplitud cuántica, promete una aceleración cuadrática sobre el método clásico: donde un cálculo clásico necesita un millón de muestras para alcanzar cierto nivel de precisión, la versión cuántica podría llegar al mismo resultado con apenas mil evaluaciones de circuito. Goldman Sachs ya asoció ese enfoque en un trabajo conjunto con QC Ware e IonQ para el pricing de riesgo financiero, y JPMorgan corrió pricing de opciones call europeas en un procesador cuántico real de 127 qubits de IBM.

El motivo por el que la banca global le presta atención a esto no es cosmético. Un solo cálculo de riesgo nocturno en un banco grande puede involucrar billones de muestras de Monte Carlo sobre miles de instrumentos, consumiendo miles de horas de procesamiento. Cualquier aceleración real reduce directamente el costo operativo y permite recalcular el riesgo con mayor frecuencia, algo especialmente valioso en mercados volátiles. Ese es precisamente el argumento que sostiene el interés de bancos como Barclays y BBVA, que además de Monte Carlo exploran algoritmos cuánticos para optimización de carteras y detección de fraude, todo dentro del mismo esfuerzo de investigación institucional.

La realidad de 2026, sin embargo, es más medida que los anuncios de prensa: ningún banco estadounidense corre hoy un algoritmo cuántico de forma que altere una decisión de producción real, y el consenso técnico es que una ventaja cuántica útil en Monte Carlo financiero todavía depende de computadoras cuánticas con corrección de errores, una tecnología que sigue en desarrollo. Lo que sí está ocurriendo es la construcción de conocimiento institucional: los bancos que corren pilotos hoy son los que van a poder moverse rápido cuando la tecnología cruce el umbral de utilidad real. Para una entidad financiera argentina, el costo de entrada a un primer piloto es bajo —hay acceso gratuito a hardware cuántico real a través de IBM— y la ventana para posicionarse como early mover en la región todavía está abierta.

Fuentes:
TechBullion: https://techbullion.com/quantum-computing-in-us-finance-2026-what-banks-are-actually-doing-while-waiting-for-advantage/
The Quantum Insider: https://thequantuminsider.com/2026/03/27/15-plus-global-banks-probing-the-wonderful-world-of-quantum-technologies/
Entangled Future – Quantum Computing for Finance: https://entangledfuture.com/guides/quantum-computing-for-finance/
Medium – Superpositions Studio: https://medium.com/@superpositions_studio/quantum-computing-in-finance-portfolio-optimization-fraud-detection-and-monte-carlo-where-it-4b68ed34bb92

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QAOA: el algoritmo cuántico que ya prueba Barclays con IBM

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Barclays trabaja junto con IBM desde hace años en algoritmos cuánticos de optimización de carteras, usando el Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA) adaptado a restricciones reales como costos de transacción y límites regulatorios. Un estudio académico publicado en febrero de 2026 midió, además, una ventaja concreta: una cartera armada con QAOA logró un ratio de Sharpe de 1,81 frente a 1,31 de un método clásico de recocido simulado y 0,98 de paridad de riesgo jerárquica. La optimización de portfolios sigue en fase de piloto, pero ya no es solo una promesa teórica.

QAOA es un algoritmo pensado para problemas de optimización combinatoria: elegir, entre un enorme número de combinaciones posibles, la que mejor cumple un objetivo dado ciertas restricciones. En finanzas, ese problema es armar una cartera de inversión que maximice el retorno esperado y minimice el riesgo, respetando límites de exposición, costos operativos y reglas de cumplimiento. El algoritmo reformula ese problema como una optimización binaria cuadrática (QUBO) o un modelo de tipo Ising, formatos que un procesador cuántico puede explorar de manera nativa. Lee Braine, director en la oficina de tecnología de Barclays, lidera la investigación cuántica del banco enfocada en optimizar la liquidación de transacciones de valores, además de la propia gestión de carteras.

La escala del problema es lo que justifica la búsqueda de una alternativa cuántica: el número de combinaciones posibles para armar una cartera crece de forma exponencial a medida que aumenta la cantidad de activos considerados, algo que las computadoras clásicas manejan cada vez peor conforme el portfolio se agranda. La magnitud del negocio en juego también es elocuente: una mejora de apenas el 1% en la asignación de activos de un fondo de US$100.000 millones representa US$1.000 millones adicionales de valor. Es ese tipo de cifra la que explica por qué bancos y fondos globales destinan presupuesto de investigación a un algoritmo que todavía no corre en producción.

El propio estudio que midió el ratio de Sharpe de 1,81 marcó también una limitación importante: la estrategia optimizada con QAOA tuvo una rotación de cartera del 76,8%, lo que dispara los costos operativos de implementarla en la práctica. A eso se suma un problema técnico de fondo, confirmado por un benchmark de la Universidad Nacional de Singapur: QAOA rinde de manera excelente en condiciones ideales sin ruido, pero pierde solidez de forma notoria cuando corre sobre hardware cuántico real, que hoy todavía tiene tasas de error significativas. La conclusión para 2026 es que la optimización cuántica de carteras funciona como demostración de concepto prometedora, no como reemplazo inmediato de los métodos clásicos, y que el camino hacia la producción depende tanto de mejoras de hardware como de estrategias que reduzcan el costo de implementación de las carteras que el algoritmo recomienda. Ningún banco ni fondo de la región aparece hoy en este mapa de pilotos, lo que deja una ventana abierta para el primero que decida entrar.

Fuentes:
The Quantum Insider: https://thequantuminsider.com/2026/03/27/15-plus-global-banks-probing-the-wonderful-world-of-quantum-technologies/
Medium – Superpositions Studio: https://medium.com/@superpositions_studio/quantum-computing-in-finance-portfolio-optimization-fraud-detection-and-monte-carlo-where-it-4b68ed34bb92
arXiv – Mancilla et al. (2026), Constrained Portfolio Optimization via QAOA with XY-Mixers: https://arxiv.org/html/2602.14827v1
Quantum Circle: https://quantumcircle.eu/quantum-portfolio-optimisation/
arXiv – Benchmarking Quantum Solvers in Noisy Digital Simulations: https://arxiv.org/html/2508.21123v1

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CBOM: la orden en EE.UU. que obliga a inventariar la criptografía

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El 22 de junio de 2026, la Casa Blanca firmó la Orden Ejecutiva 14412, «Securing the Nation Against Advanced Cryptographic Attacks», que por primera vez nombra explícitamente al Cryptographic Bill of Materials (CBOM) como parte de la estrategia oficial de defensa frente a la amenaza cuántica. La agencia de ciberseguridad estadounidense CISA, junto con el instituto de estándares NIST, tiene 270 días desde la firma para publicar los elementos mínimos que debe contener un CBOM válido, lo que ubica esa guía hacia marzo de 2027. Es la primera vez que un gobierno convierte en obligación legal algo que hasta ahora era una buena práctica optativa de seguridad.

Un CBOM es, en esencia, un inventario: una lista estructurada y legible por máquinas de todos los activos criptográficos que usa una organización —algoritmos, tamaños de clave, certificados digitales, bibliotecas de cifrado y los protocolos que los implementan— y de cómo se relacionan entre sí. Es la extensión directa del concepto de Software Bill of Materials (SBOM), que ya lista los componentes de software de un sistema, aplicado ahora específicamente a la criptografía. El formato ya está estandarizado: la versión 1.6 del proyecto OWASP CycloneDX incorporó soporte nativo para CBOM y fue publicada como el estándar internacional ECMA-424. La presión regulatoria no es exclusiva de Estados Unidos: en la Unión Europea, la directiva NIS2 y la Ley de Resiliencia Cibernética exigen a las entidades reguladas describir los componentes de hardware y software de sus sistemas, lo que en la práctica demanda el mismo tipo de inventario criptográfico sistemático que exige un CBOM, aunque no lo mencionen por ese nombre.

El ecosistema de herramientas para generar un CBOM ya es amplio y activo en 2026. IBM ofrece CBOMkit, de código abierto, además de su herramienta comercial Quantum Safe Explorer orientada a bases de código empresariales y entornos de mainframe. SandboxAQ desarrolló AQtive Guard, pensado para descubrimiento a gran escala asistido por inteligencia artificial, mientras que Keyfactor sumó capacidades de inteligencia de riesgo tras adquirir InfoSec Global. Plataformas como O3 Security van un paso más allá: no solo generan el inventario, sino que pronostican cuándo cada activo criptográfico específico se volverá vulnerable frente a la computación cuántica, y producen la evidencia documental que un regulador exigiría para aceptar el proceso de migración.

La urgencia detrás de todo esto tiene una fecha concreta: distintas estimaciones de la industria ubican el momento en que las claves RSA de 2048 bits dejarán de ser seguras alrededor de 2030, un horizonte que ya entra dentro de la planificación estratégica de cualquier banco o empresa con datos de vida útil larga. Ningún regulador de Argentina o de la región mencionó todavía al CBOM por su nombre, lo que significa dos cosas a la vez: que las empresas locales no tienen hoy obligación legal de generarlo, y que la que arranque este proceso de manera voluntaria hoy va a tener una ventaja de varios años sobre el resto del sistema financiero regional cuando la exigencia regulatoria finalmente llegue, algo que ya ocurrió en Estados Unidos y en la Unión Europea casi en simultáneo.

Fuentes:
Cycode: https://cycode.com/blog/cryptographic-bill-of-materials-cbom/
O3 Security: https://o3.security/academy/cbom-cryptographic-bill-of-materials
QNu Labs: https://www.qnulabs.com/blog/the-cryptographic-bill-of-materials-cbom-what-it-is-why-regulators-now-require-it-and-what-comes-after-discovery
IBM Research: https://research.ibm.com/publications/the-anatomy-of-cryptography-bills-of-materials-standardization-and-practice-in-cyclonedx
PQCA – CBOMkit: https://pqca.org/projects/cbomkit/

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