Es probable que hayas visto titulares alarmantes como ”Los ordenadores cuánticos acabarán
con Bitcoin”. Aunque suena a ciencia ficción, estos anuncios no son puro sensacionalismo. Como dice el refrán: donde hay humo, puede haber fuego. Sin embargo, lejos de tratarse de
una noticia catastrófica, lo que realmente reflejan es una situación muy distinta: La comunidad
cripto es consciente de este desafío.
Y por ello, con vistas al futuro y, con notable previsión, ya está trabajando en la
evolución de los sistemas de seguridad que soportan la ciptomoneda por excelencia el Bitcoin. El objetivo no es esperar a que llegue el problema,
sino construir soluciones sólidas con tiempo, preparándose así para la era cuántica mucho
antes de que se haga realidad.
¿Qué es el Blockchain y por qué es vulnerable a los Quantum Computers?
Imagina que Bitcoin funciona con una inmensa caja fuerte de cristal que todos pueden ver, pero solo tú tienes la llave de tu compartimento. Ese cristal transparente y compartido es, en esencia, una Blockchain o cadena de bloques: un libro de contabilidad digital, descentralizado e imposible de alterar, donde cada transacción se anota en bloques enlazados con criptografía.
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| Figura 2: Entender e investigar BlockChain & BitCoin de Felix Brezo y Yaiza Rubio en 0xWord |
Figura 3: Diagrama de Blockchain en Bitcoin
Hoy en día, esa clave se basa en las firmas digitales de ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) o Algoritmo de Firma Digital de Curva Elíptica. Un método criptográfico de clave pública que usa matemáticas de curvas elípticas para crear firmas digitales eficientes y seguras considerada inviolable para los ordenadores clásicos, y que se explica en detalle en el libro de Cifrado de las comunicaciones digitales: de la cifra clásica a RSA 2ª Edición de 0xWord.
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| Figura 4: Libro de Cifrado de las comunicaciones digitales: de la cifra clásica a RSA 2ª Edición de 0xWord |
Como podemos ver en el artículo de "Cuánto del tráfico en Internet funciona con Post-Quantum Cryptography", los resultados arrojan que todavía el despliegue mayoritario en Internet para los algoritmos de Firma Digital sigue siendo de criptografía tradicional, basada en RSA y ECDSA SHA, como se ve en la gráfica siguiente.
Pero aquí es donde entran en juego los ordenadores
cuánticos, que procesan la información de una forma radicalmente distinta, aprovechando
las propiedades de la mecánica cuántica. Y ya se conocen algoritmos para romper RSA y los algoritmos de ECC (Elliptic Curve Cryptography) como ECDSA cuando existan los equipos cuánticos del tamaño necesario para ejecutarlos.
Éste es el caso del propuesto por Peter Shor, que permite factorizar los números enteros en tiempo asintótico de O((logN)^3) y espacial de O(logN). Este algoritmo no es nuevo y, como explica la Wikipedia, en el año 2001 se puedo aplicar en un ordenador cuántico de 7 Qbits para descomponer 15 en 3 y 5.
Hoy en día, los investigadores están buscando encontrar nuevas formas de atacar el problema de romper RSA y los ECC desde varios puntos diferentes, que ayuden a reducir la complejidad desde diferentes puntos de vista.
El primero de ellos, intentando encontrar algoritmos que factoricen números enteros grandes de forma más eficiente. En el año 2021, el matemático alemán Claus-Peter Schnorr publicó el artículo académico de "Fast Factoring Integers by SVN Algorithms", que propone un método más eficiente para intentar que las computadoras clásicas pudieran romper RSA y ECC, pero no escala tanto - por ahora - como para ser una amenaza real para los algoritmos de hoy en día.
Por otro lado, es cierto que las Computadoras Cuánticas - no orientadas a este problema, sino generalistas - avanzan cada vez más deprisa y, en cuanto estas lleguen, podrán implementar el algoritmo de citado anteriormente de Peter Shor, lo que obliga a trabajar y pensar en los algoritmos de Post-Quantum Encryption y a tener una estrategia de reemplazo en todos los rincones.
Pero cuando lleguen los ordenadores cuánticos, con uno lo suficientemente potente, aplicando el
algoritmo de Shor, se podría descifrar la clave
privada a partir de la pública, rompiendo la seguridad matemática de Bitcoin. en cuestión de
horas.
La solución: Cambiar la criptografía ECC y pasar a Post-Quantum Cryptography
Hemos visto que, con los métodos de criptografía actuales, los ordenadores cuánticos podrían llegar a descifrar nuestra clave privada y realizar transacciones en nuestro nombre, poniendo en riesgo activos digitales como las criptomonedas. Aunque es un escenario preocupante, lo cierto es que no ha pillado a nadie desprevenido.
Nuestro nuevo libro en 0xWord escrito por: Chema Alonso,
El problema no está en la tecnología
subyacente, como el Blockchain, sino en cómo protegemos las claves hoy. Por eso, la comunidad de Bitcoin Core ya está trabajando activamente, evaluando el impacto real
de la computación cuántica y buscando soluciones de PQC (Post-Quantum Cryptography) para
mantener la seguridad a largo plazo.
Aunque el tema es delicado, ya que obliga a cambiar las bases del código de Bitcoin y esto requeriría un "Hard Fork" que afectaría a toda la red, desde desarrolladores hasta mineros, ya hay propuestas concretas
sobre la mesa. Recientemente, investigadores de Blockstream han planteado una solución:
migrar hacia firmas basadas en hash, específicamente un esquema basado en SLH-DSA (Formerly SPHINCS+)
Figura 9: Algoritmos de Signature PQC
¿Por qué esta opción?
A diferencia de la criptografía actual, éste método es resistente y robusto frente a la llegada de los posibles ataques basados en Quantum Computers. Sería como cambiar una cerradura común por una de titanio reforzado. Además es una solución conservadora, ya que solo cambia una pieza concreta que son los algoritmos de firmas, lo que ayudaría a evitar el problemas. Estas firmas basadas en hashes se fundamentan en principios que llevamos usando y estudiando décadas, lo que aporta confianza a la comunidad de desarrollo.
A diferencia de la criptografía actual, éste método es resistente y robusto frente a la llegada de los posibles ataques basados en Quantum Computers. Sería como cambiar una cerradura común por una de titanio reforzado. Además es una solución conservadora, ya que solo cambia una pieza concreta que son los algoritmos de firmas, lo que ayudaría a evitar el problemas. Estas firmas basadas en hashes se fundamentan en principios que llevamos usando y estudiando décadas, lo que aporta confianza a la comunidad de desarrollo.
El único inconveniente es práctico, ya que como sabemos, las claves de cifrado en los algoritmos PQC ocupan más espacio y consumen más ciclos de computación, lo que podría hacer que las transacciones fueran más pesadas y más lentas, y ya hay un debate técnico activo sobre cómo implementarlas sin ralentizar la red ni saturar la cadena de bloques.
Conclusión
Lo que estamos viendo no es el pánico ante una catástrofe, sino una evolución planificada. Las propuestas que se están discutiendo son el equivalente digital a renovar el sistema de seguridad de un banco años antes de que se inventen las herramientas para robarlo. La computación cuántica es un reto formidable, pero Bitcoin y su comunidad ya se está preparando para resistirlo. Si quieres saber más, y estar preparado tú para ello, te dejo aquí una serie de artículos sobre estos temas.
- Quantum Computing Cybersecurity Preparedness Act: Comienza la era de Ciberseguridad Post-Quantum en Estados Unidos
- Hamming Quasi-Cyclic (HQC-KEM): Nuevo Key-Encapsulation Mechanism en Post-Quantum Cryptography
- FrodoKEM: Un Key-Encapsulation Mechanism Quantum-Safe (PQC) que recibe su nombre por "El señor de los Anillos"
- La Gran Búsqueda de Números Primos de Mersenne en Internet para superar el mayor Número Primo conocido hasta la fecha
- Cómo acelerar los algoritmos de Inteligencia Artificial con Computadores Analógicos Ópticos (AOC)
- Premio Nobel en Física 2025: El trabajo del "Efecto Tunel" que trajo la cuántica a nuestro mundo y abrió la puerta a los ordenadores cuánticos
- Un Reloj Atómico Óptico del MIT con Optimización Cuántica para medir el Tiempo del Futuro
- Quantum Cryptography: Una comunicación con cifrado cuántico
- Factorización de RSA con un Optimizador de Quantum Computing (y Classic Computing)
- Cuánto del tráfico en Internet funciona con Post-Quantum Cryptography
- Algoritmo Cuántico de Grover: Un algoritmo de búsqueda optimizado por superposición cuántica
- Quantum Sensors: Cuando lo invisible se hace visible gracias al Mundo Cuántico
También puedes participar, comentar y aprender, además, en el Foro de Quantum Security al que puedes conectarte con tu cuenta de MyPublicInbox. Primero inicia sesión con tu cuenta de MyPublicInbox, y luego visita este enlace para poder entrar en el foro.
Bitcoin probablemente cambiará a PQC en un tiempo más cerca que tarde mediante una actualización del core de la capa de software. Tu saldo seguirá ahí, pero la tecnología que lo protege será mucho más avanzada y estará preparada para resistir los ataques de los Quantum Computers. Tú también deberías actualizarte para entender el nuevo ecosistema tecnológico que acabará llegando.
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