Criptografía cuántica «comercial», crackeada

Antes que nada, que quede claro la palabra comercial en el título. La criptografía cuántica sigue siendo imposible de crackear en teoría, el problema es la implementación.

Feihu Xu, Bing Qi y Hoi-Kwong Lo de la Universidad de Toronto dicen haber craqueado uno de los sistemas criptográficos comerciales.

El tema es así: las pruebas que dicen que la criptografía cuántica es imposible de crackear se basan en implementaciones perfectas que en la realidad no es posible realizar... siempre habrá ruido que introducirá errores. Por ello es que los dispositivos de criptografía deben tolerar cierto ruido. Varias pruebas dicen que si el error se mantiene por debajo del 20%, el mensaje sigue siendo seguro. Sin embargo esas pruebas sólo consideran el ruido ambiente, no consideran errores introducidos en la preparación del estado inicial (el que envía el emisor)... y allí es donde Xu, Qi y Lo hicieron su truco. Ellos afirman que debido a ese error extra un tercero puede interceptar algunos bits cuánticos, leerlos y volverlos a enviar de una manera que incrementa el error en sólo 19,7%, lo cual será tolerado ya que está por debajo del 20% permitido.

Este problema es fácil de resolver, es cuestión de considerar también el error introducido por el emisor en el cálculo de tolerancia. Pero el problema fue destapado: de la teoría a la práctica habrá siempre cosas que asumir y en esas asunciones es donde está la debilidad.

Conclusión:
El método criptográfico clásico One Time Pad es 100% seguro, es imposible de crackear, el problema es que para utilizarlo y que sea seguro, debe haber algún modo de distribuir las claves a utilizar, las cuales deben ser del mismo largo que el mensaje (para 100% de seguridad). Para hacer eso existen métodos de distribución de claves cuánticos que son 100% seguros, imposibles de crackear, el problema es que para implementarlo debe haber algún modo de realizar un dispositivo sin errores. Para hacer eso se utilizan técnicas de corrección de errores, y se demuestra que se puede tolerar hasta un 20% de error ambiente y sigue siendo 100% seguro, el problema son los otros errores que no se tienen en cuenta. Ahí es donde entra el crack.

Para leer más:

• El paper de Xu, Qi y Lo está disponible online: arXiv:1005.2376.
• Hay una nota sobre el tema en el blog «The Physics arXiv»: Commercial Quantum Cryptography System Hacked.
• Hay una nota sobre el tema también en Slashdot: Commercial Quantum Cryptography System Hacked.