NIST elige cuatro algoritmos de cifrado para frenar ataques futuros de computadoras cuánticas

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés) del Departamento de Comercio de los Estados Unidos ha elegido cuatro algoritmos de cifrado diseñados para resistir el pirateo de un futuro ordenador cuántico y proteger la información digital. Este primer grupo de herramientas de cifrado formará parte del estándar criptográfico post-cuántico del NIST, que se espera que se finalice en aproximadamente dos años.

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El primer grupo de algoritmos

Para el cifrado general: utilizado cuando se acceden a sitios web seguros, el NIST ha seleccionado el algoritmo CRYSTALS-Kyber. Entre sus ventajas se encuentran las claves de cifrado comparativamente pequeñas que dos partes pueden intercambiar fácilmente, así como su velocidad de funcionamiento.

Para las firmas digitales: a menudo utilizadas para verificar identidades durante una transacción digital o para firmar un documento de forma remota, el NIST ha seleccionado los tres algoritmos CRYSTALS-Dilithium, FALCON y SPHINCS+. Los revisores citaron la alta eficiencia de los dos primeros, y el NIST recomienda el uso de CRYSTALS-Dilithium como algoritmo principal, con FALCON para aplicaciones que necesiten firmas más pequeñas de las que Dilithium puede proporcionar.

SPHINCS+ es algo más grande y más lento que los otros dos, pero es valioso como respaldo porque se basa en un enfoque matemático diferente a las otras tres selecciones del NIST, según la agencia.

Tres de los algoritmos seleccionados están basados en una familia de problemas matemáticos llamados retículos estructurados, mientras que SPHINCS+ utiliza funciones hash. Los otros cuatro algoritmos que aún están en consideración están diseñados para el cifrado general y no utilizan retículos estructurados ni funciones hash en sus enfoques, según el NIST.

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Todos los algoritmos están disponibles en el sitio web del NIST.

Este es "un hito importante en la protección de nuestros datos sensibles contra la posibilidad de futuros ciberataques de ordenadores cuánticos", dijo la secretaria de Comercio, Gina M. Raimondo, en un comunicado.

Los algoritmos resistentes a la computación cuántica ayudarán a establecer un estándar

El anuncio sigue a un esfuerzo de seis años llevado a cabo por el NIST, que en 2016 convocó a criptógrafos de todo el mundo para idear y luego evaluar métodos de cifrado que pudieran resistir un ataque de un ordenador cuántico futurista que sea más potente que las máquinas comparativamente limitadas disponibles hoy en día. La selección marca el comienzo de la fase final del proyecto de estandarización de la criptografía post-cuántica de la agencia.

"Cuando sean construidas, las computadoras cuánticas lo suficientemente potentes como para romper el cifrado actual representarán una seria amenaza para nuestros sistemas de información", dijo la Subsecretaria de Comercio para Normas y Tecnología y Directora del NIST, Laurie E. Locascio, en un comunicado. "Nuestro programa de criptografía post-cuántica ha aprovechado las mentes más brillantes en criptografía de todo el mundo para producir este primer grupo de algoritmos resistentes a la computación cuántica que llevarán a un estándar y aumentarán significativamente la seguridad de nuestra información digital".

Se están considerando otros cuatro algoritmos para su inclusión en el estándar, y el NIST dijo que anunciará los finalistas de esa ronda en un futuro próximo.

Debido a que existen diferentes sistemas y tareas que utilizan el cifrado, un estándar útil ofrecería soluciones diseñadas para diferentes situaciones, utilizaría enfoques variados para el cifrado y ofrecería más de un algoritmo para cada caso de uso en caso de que uno resulte vulnerable, según el NIST.

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El cifrado utiliza las matemáticas para proteger la información electrónica confidencial en sitios web seguros y correos electrónicos. Los ampliamente utilizados sistemas de cifrado de clave pública, que se basan en problemas matemáticos que incluso los ordenadores convencionales más rápidos encuentran intratables, aseguran que estos sitios web y mensajes sean inaccesibles para terceros no deseados, según la agencia.

Sin embargo, un ordenador cuántico suficientemente capaz, que se basaría en una tecnología diferente a la de los ordenadores convencionales de hoy en día, podría resolver estos problemas matemáticos rápidamente, derrotando los sistemas de cifrado, según el NIST. Para contrarrestar esta amenaza, los cuatro algoritmos resistentes a la computación cuántica se basan en problemas matemáticos que tanto los ordenadores convencionales como los cuánticos deberían tener dificultades para resolver, defendiendo así la privacidad tanto ahora como en el futuro, según la agencia.

Para involucrarse en el desarrollo de orientación para la migración a la criptografía post-cuántica, visite la página de proyecto del Centro Nacional de Ciberseguridad del NIST.

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