Computación cuántica puede romper algoritmo de cifrado RSA-2048, aseguran investigadores

Investigadores chinos aseguran haber creado un modelo matemático que les permitiría romper la criptografía detrás del algoritmo de cifrado RSA (Rivest-Shamir-Adleman) de 2048 bits a través de computadoras cuánticas actuales.

La investigación dirigida por Bao Tan, Ziqi Tan y Shijie Wei, en la que participaron otros 20 científicos, fue publicada este 3 de enero. Allí se detalla cómo un modelo matemático podría descifrar las llaves privadas generadas por RSA. Cabe destacar que, en el estudio, solo se detalló la metodología utilizar, ya que aclaran que no contaban con una computadora cuántica con la potencia necesaria para llevar a cabo la operación, dado lo nuevo y costoso que puede resultar este tipo de tecnología.

Según explica el experto en seguridad Bruce Schneier, quien analizó la reciente investigación, para la aplicación del modelo matemático de los investigadores, se necesita una computadora cuántica de por lo menos 372 qubits. Si bien estos no contaron con este equipo, ya existen equipos de tal capacidad, como la IBM Osprey, de 433 qubit.

Cada llave privada generada por el algoritmo RSA se crea a partir de 2 números primos aleatorios. A mayor sea la cantidad de bits, mayor será la seguridad. Este tipo de algoritmo es usado en sistema de registros de identidad y otras aplicaciones. RSA puede ser considerado uno de los predecesores del algoritmo SHA-256 que se basa en cifrado de curva elíptica, utilizado en Bitcoin.

Qbits o Quantic Bits es la unida con que se mide la capacidad de una computadora cuántica. A diferencia de los bits de la computación tradicional, que trabajan en un sistema binario de 1 y 0, los qbit utilizan la superposición cuántica, lo que eleva exponencialmente las capacidades de procesamiento. Algunas comparativas señalan que encontrar factores primos de 2048 bits (como el utilizado por RSA) tomaría millones de años en computadoras clásicas, mientras que en qbits se daría en cuestión de minutos.

Mientras que un computador tradicional es capaz de ejecutar 200.000 millones de cálculos por segundo, los procesadores cuánticos como Osprey pueden operar trillones por segundo.

Cómo se descifra la llave privada de RSA

Para descifrar la llave privada, es necesario factorizar la ecuación generada por RSA que permita descubrir los números primos seleccionados. En otras palabras, se basa en aplicar fuerza bruta operando manualmente millones de combinaciones hasta hallar la correcta.

En el pasado, RSA ha sido «roto», vulnerando los algoritmos que crean los números primos de las llaves privadas. En estos casos, no se trata de descubrir la llave privada factorizando la ecuación, sino de una vulnerabilidad externa al propio algoritmo de cifrado.

A diferencia de ello, lo que pretenden los investigadores a los que aquí se hace referencia es resolver la ecuación, lo que rompería por completo la criptografía RSA, siendo la de 2048 bits, la más segura. Por el momento, y según afirma Schneier, no se trata más que de conjeturas. También señala que, según algunos expertos consultados, el modelo matemático tiene varios errores que, si bien le permitirían resolver ecuaciones de RSA más sencillas, al escalar la complejidad hacia los 2048 bits, no sería de utilidad.

Cabe destacar que, debido a numerosos casos de hackeos a este tipo de algoritmo, su uso actualmente es bastante reducido.

¿Bitcoin se ve comprometido?

RSA es uno de los primeros algoritmos de clave pública utilizados en informática. Su creación data de 1977. Como ya se explicó en el texto, la generación se basa en la selección aleatoria de 2 números primos elegidos al azar. Estos números suelen ser de una denominación muy elevada, del orden de 10^300. A mayor sea la capacidad del computador, mayor será la selección del número primo.

Por otro lado, Bitcoin utiliza cifrado asimétrico denominado «Curva Elíptica Criptográfica» (o ECC por sus siglas en ingles). A diferencia de RSA, la generación de las llaves privadas se basa en una compleja ecuación matemática, que no precisa la selección de números aleatorios. En este caso, los ECC capturan la entropía dentro de un computador, para generar la llave privada. Algunas fuentes consideran a ECC como el cifrado del futuro gracias a la alta seguridad y el bajo coste de generación.

Por consiguiente, aplicar el mismo modelo matemático desarrollado para RSA a ECC, es prácticamente imposible, dado que se basan es dos modelos de encriptación totalmente diferentes.

Sobre si Bitcoin resistiría el procesamiento cuántico, para Adam Back (reconocido por sus trabajos en el campo de la criptográfica y actual CEO de la empresa Blockstream), en Bitcoin existen hojas de ruta de desarrollo, que permitirían modificar el algoritmo de la criptomoneda. Así se logra prevenir cualquier tipo de ataque proveniente de este tipo de procesadores cuánticos, tal como lo detalló CriptoNoticias.