Científicos Encuentran una Forma Más Económica de Garantizar la Seguridad en Internet.
Científicos de la compañía japonesa Toshiba y de la Universidad de Cambridge han perfeccionado una técnica que ofrece una forma menos costosa de garantizar la seguridad de los cables de fibra óptica de alta velocidad; que son la base fundamental del internet moderno.
El estudio, que será publicado el martes en la revista científica Physical Review X, describe una técnica para hacer mediciones de tiempo infinitesimalmente cortas, necesaria para capturar pulsos de luz cuántica ocultos en flujos de mil millones de fotones, que son transmitidos a cada segundo en redes de datos. Los científicos usaron un fotodetector avanzado para extraer a los fotones débiles de los flujos de pulsos de luz llevados por cables de fibra óptica, haciendo posible distribuir de manera segura claves secretas necesarias para cifrar datos a distancias de hasta 90 kilómetros.
Estos sistemas de cifrado de datos probablemente serán utilizados primero por los sistemas de comunicaciones del gobierno para seguridad nacional. No obstante, también serán un aporte valioso para la protección de datos financieros y, finalmente, para toda la información que se transmite en internet.
El estudio está basado en la física cuántica, que ofrece la capacidad de intercambiar información, de manera que el espionaje sería inmediatamente evidente. Este logro requiere de la capacidad de medir de forma fiable una cantidad extraordinariamente pequeña de tiempo para capturar un pulso de luz que, en este caso, tiene una duración de 50 picosegundos, tiempo que le toma a la luz viajar 15 milímetros.
El intercambio seguro de claves para encriptar, que se utiliza para codificar y decodificar datos, es uno de los aspectos más fastidiosos de la criptografía moderna.
La criptografía de clave pública utiliza una clave que es distribuida públicamente y una clave secreta relacionada, que es privada, lo que permite que dos personas que no se han conocido físicamente puedan intercambiar información de manera segura. Sin embargo, estos sistemas presentan una gran cantidad de debilidades, incluyendo el hecho de que potencialmente los computadores sean lo suficientemente poderosos como para decodificar datos protegidos por fórmulas matemáticas.
Si fuese posible intercambiar claves secretas de forma segura, sería factible utilizar un sistema de encriptado conocido como Libreta de un solo uso (One-Time Pad u OTP), uno de los métodos más seguros. Según Andrew J. Shields, uno de los autores de la publicación y director general adjunto del Toshiba Research Europe, en el comercio existen varios sistemas de distribución de clave cuántica, sin embargo, dependen de la necesidad de transmitir la clave cuántica por separado de la comunicación de datos, que a menudo están en una fibra óptica aparte. Esto añade costo y complejidad a los sistemas criptográficos que se utilizan para proteger la información que viaja a alta velocidad y que fluye a través de las redes de fibra óptica.
Entretejer la información cuántica en los datos de la red convencional, disminuiría el costo y simplificaría la tarea de codificar y decodificar la información, lo que haría que los sistemas de distribución de claves cuánticas fuesen más convenientes para las redes de datos comerciales, afirman los autores.
Los sistemas de redes ópticas de la actualidad han aumentado su capacidad, transmitiendo múltiples corrientes de datos de forma simultánea en diferentes colores de luz. El sistema Toshiba- Cambridge envía información cuántica a través de la misma fibra, aunque la aísla en su propia frecuencia.
“Podemos identificar los fotones cuánticos en la luz dispersa calculando su tiempo estimado de llegada al detector”, afirma el doctor Shields. “Las señales cuánticas chocan con el detector a tiempos ya determinados con precisión, cada un nanosegundo, mientras que el tiempo de llegada de la luz difusa es desconocido”.
No obstante su capacidad de llevar enormes cantidades de información, los cables de fibra óptica son inseguros. Un espía solo necesitaría doblar el cable y dejar la fibra expuesta, cuenta el doctor Shields. Es entonces posible capturar la luz que se filtra del cable, convirtiéndola en ceros y unos digitales.
“Las leyes de la física cuántica nos dan cuenta que si alguien intenta calcular aquellos fotones individuales, esa medición alteraría su estado y provocaría errores en la información que lleva cada fotón”, afirma. Calculando el índice de error de la clave secreta podemos determinar si se ha espiado en la fibra y de esta forma medir directamente la seguridad de cada clave.
Fuente: Scientists Find Cheaper Way to Ensure Internet Security