Criptografía cuántica
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La criptografía cuántica es una de las primeras aplicaciones de la computación cuántica cercana a una fase de producción masiva. La criptografía cuántica garantiza absoluta confidencialidad de la información transmitida por fibras ópticas, almacenando información en el elemento constituyente de la luz, el fotón.
La criptografía es la disciplina de la computación que trata de la transmisión y almacenamiento de datos de manera que no puedan ser comprendidos ni modificados por terceros. Los diferentes métodos de criptografía actualmente utilizados necesitan que dos personas que deseen comunicar información intercambien de forma segura una o más claves; una vez que las claves han sido intercambiadas, los interlocutores pueden transferir información con un nivel de seguridad conocido. Pero esta forma de trabajar hace apoyar la seguridad de las transmisiones en la seguridad en le intercambio de claves. La forma más segura de realizar este intercambio de claves es de manera presencial, pero ello no es posible en la mayoría de los casos, dado el múltiple número de interlocutores con los que se desea intercambiar información confidencial (bancos, tiendas en internet, colegas de trabajo en sedes distantes, etc.). De manera que el punto donde hay menor seguridad en el intercambio de información confidencial está en el proceso de intercambio y transmisión de las claves.
La física cuántica describe la dinámica de cada partícula (fotones, electrones, etc.) de forma individual. Los componentes de la luz son los fotones, los cuales poseen dos estados de polarización. La polarización de un fotón puede ser detectada mediante el uso de filtros polarizantes, orientados en el mismo sentido en el que la luz fue polarizada. Estos filtros dejan pasar los fotones polarizados en un estado y absorben los polarizados en el otro.
La criptografía cuántica nace en los años ochenta, con la propuesta de Charles Bennett y Gilles Brassard de utilizar la física cuántica para transmitir mensajes confidenciales. La transmisión se logra utilizando fotones individuales (cuantos de luz) enviados entre el emisor y el receptor mediante una fibra óptica. El teorema de no-clonación garantiza que es imposible reproducir (clonar) la información transmitida sin conocer de antemano el estado cuántico que describe la luz. Un interceptor que intente leer el mensaje enviado sólo podría destruir la información transmitida, sin poderla reproducir, perturbándola de tal forma que los interlocutores de la comunicación se darían cuenta de lo que se intenta hacer. Para codificar un mensaje se juega tanto con la polarización de un fotón como con su ángulo de polarización y la seguridad de la transmisión se apoya en la imposibilidad de filtrar el mismo fotón con dos ángulos diferentes.
Basado en estos principios, se definen protocolos de comunicación que utilizan la polarización de los fotones para codificar información binaria que conformará la clave secreta. Estos protocolos incluyen mecanismos de corrección en caso de errores de transmisión.
Los primeros productos comerciales de criptografía cuántica salieron al mercado en 2002. Desde entonces los avances no dejan de producirse y la adopción de esta tecnología, si bien lenta al principio, tiende a acelerarse.
Enlaces externos
- A method for secure transmission: Quantum Cryptography P. Navez and G. Van Assche
Bibliografía
- C. H. Bennett, G. Brassard, S. Breidbard, and S. Wiesner. Quantum cryptography. In Proceedings CRYPTO 82, pages 267--275. Plenum Press, 1983.