Criptografía poscuántica: por qué internet necesita nuevos estándares
Las computadoras cuánticas actuales no pueden descifrar internet. Aun así, los sistemas que protegen conexiones, firmas digitales y datos confidenciales deben renovarse antes de que exista una máquina capaz de atacar la criptografía de clave pública.
Cada vez que una persona entra a su banco, instala una actualización o envía información mediante una conexión segura, intervienen mecanismos criptográficos. Algunos cifran los datos y otros comprueban que un servidor, una aplicación o un documento sean auténticos. Una parte importante de esa infraestructura utiliza RSA o criptografía de curva elíptica.
Estos sistemas siguen siendo seguros frente a las computadoras convencionales cuando se configuran correctamente. El problema aparece al mirar hacia el futuro. Una computadora cuántica suficientemente grande y estable podría resolver con rapidez ciertos problemas matemáticos que hoy protegen las claves públicas. Por eso se están desarrollando y desplegando nuevos estándares antes de que esa capacidad exista.
Qué parte de la seguridad de internet está en riesgo
La criptografía moderna combina herramientas diferentes. Los algoritmos simétricos, como AES, utilizan una misma clave secreta para cifrar y descifrar grandes cantidades de información. Los sistemas de clave pública permiten acordar secretos a través de una red abierta y crear firmas digitales que verifican identidades e integridad.
El riesgo cuántico más directo afecta a la criptografía de clave pública basada en factorización de números enteros y logaritmos discretos. En esta categoría se encuentran RSA, Diffie-Hellman y varios sistemas de curva elíptica. El algoritmo cuántico de Shor podría atacar sus fundamentos si se ejecutara en una computadora cuántica con suficiente capacidad y corrección de errores.
Esto no significa que todos los métodos criptográficos queden inútiles al mismo tiempo. Los algoritmos simétricos y las funciones hash también deben evaluarse frente a ataques cuánticos, pero su situación es diferente. La guía de transición del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos, conocido como NIST, mantiene aprobados los mecanismos simétricos que ofrecen al menos 128 bits de seguridad clásica.
Las computadoras cuánticas actuales no pueden hacerlo
No existe hoy una computadora cuántica criptográficamente relevante capaz de romper RSA o la criptografía de curva elíptica utilizada en sistemas reales. Los dispositivos actuales tienen limitaciones de escala, estabilidad y corrección de errores. Los cúbits son sensibles al ruido y pueden perder la información necesaria antes de completar un cálculo complejo.
Tampoco existe una fecha segura para la llegada de una máquina con esa capacidad. El NIST explica que las estimaciones varían desde algunos años hasta varias décadas. Por tanto, presentar un año concreto como si fuera una predicción confirmada sería engañoso.
La criptografía poscuántica no requiere una computadora cuántica. Son algoritmos matemáticos diseñados para ejecutarse en computadoras convencionales y resistir ataques conocidos tanto clásicos como cuánticos. Pueden incorporarse a navegadores, servidores, teléfonos, redes privadas y sistemas de firma mediante actualizaciones de software y hardware.
Por qué la migración debe comenzar ahora
Cambiar la criptografía de internet no consiste en sustituir una contraseña. Los algoritmos están integrados en protocolos, certificados, bibliotecas, dispositivos, aplicaciones y equipos que pueden permanecer en uso durante años. El NIST señala que la adopción completa de un nuevo algoritmo puede tardar entre 10 y 20 años.
Existe además el riesgo conocido como recopilar ahora y descifrar después. Un atacante puede interceptar hoy información cifrada, almacenarla y esperar a que una futura computadora cuántica permita descifrarla. Esta amenaza importa especialmente para historiales médicos, propiedad intelectual, secretos comerciales y documentos que deben permanecer confidenciales durante mucho tiempo.
El riesgo no depende solamente de cuándo aparezca una computadora cuántica avanzada. También depende de cuánto tiempo debe conservarse el secreto y de cuánto tardará la organización en actualizar sus sistemas. Los datos con una vida útil larga requieren prioridad aunque la amenaza técnica todavía no esté disponible.
Los tres estándares que ya están listos
En agosto de 2024, el NIST publicó tres estándares federales de procesamiento de información para criptografía poscuántica. Fueron el resultado de un proceso internacional de evaluación iniciado en 2016.
El estándar FIPS 203 define ML-KEM, un mecanismo para establecer una clave secreta compartida a través de un canal público. Esa clave puede utilizarse después con cifrado simétrico para proteger la comunicación. ML-KEM no sustituye por sí solo todos los componentes de una conexión segura.
FIPS 204 define ML-DSA, un algoritmo de firma digital pensado para aplicaciones generales. FIPS 205 define SLH-DSA, otra familia de firmas basada en funciones hash. Las firmas permiten comprobar que los datos no fueron alterados y que proceden del firmante esperado.
Los tres estándares están listos para implementarse. El NIST continúa estudiando alternativas para diversificar las bases matemáticas disponibles. En 2025 seleccionó HQC como futuro mecanismo de respaldo para el establecimiento de claves, mientras ML-KEM continúa siendo la opción principal recomendada.
Por qué no basta con activar un algoritmo
Los nuevos métodos tienen claves, firmas y mensajes de tamaños diferentes. Su rendimiento cambia según el dispositivo, la red y el protocolo. Una implementación incorrecta puede introducir fallos aunque el algoritmo haya superado una evaluación rigurosa.
La transición también debe conservar compatibilidad entre sistemas que se actualizan en momentos distintos. Durante un periodo pueden utilizarse esquemas híbridos que combinan mecanismos clásicos y poscuánticos. Esta estrategia busca mantener protección mientras se prueban productos y protocolos, pero también aumenta la complejidad y debe seguir especificaciones revisadas.
El primer paso para una organización es crear un inventario criptográfico. Debe identificar dónde utiliza RSA, curvas elípticas, certificados, conexiones TLS, redes privadas, firmas de software y equipos que no pueden actualizarse con facilidad. Después puede priorizar datos sensibles, servicios expuestos y componentes con una vida útil larga.
La agilidad criptográfica también resulta importante. Un sistema ágil puede reemplazar algoritmos, parámetros y certificados sin reconstruir toda la aplicación. Esto permite responder a cambios futuros, incluidos fallos descubiertos durante la evaluación de nuevos métodos.
Qué significa para una persona usuaria
La mayoría de las personas no tendrá que elegir manualmente un algoritmo. Los cambios llegarán mediante actualizaciones de navegadores, sistemas operativos, aplicaciones, servicios en la nube y equipos de red. Mantener el software actualizado seguirá siendo una medida práctica esencial.
Para empresas y administraciones, la tarea es más amplia. Deben preguntar a sus proveedores qué productos admiten los estándares finales del NIST, comprobar la interoperabilidad y evitar soluciones que utilicen nombres como “cuántico” o “poscuántico” sin identificar algoritmos y evaluaciones concretas.
La propuesta de transición NIST IR 8547 plantea retirar progresivamente los algoritmos públicos vulnerables y dejarlos fuera de sus estándares hacia 2035, con sistemas de mayor riesgo migrando antes. Ese documento sigue siendo una propuesta de calendario y no demuestra que una computadora cuántica capaz de romperlos vaya a existir en ese año.
Internet no necesita nuevos estándares porque la criptografía actual ya haya sido derrotada. Los necesita porque reemplazar una infraestructura global requiere tiempo y porque algunos datos robados hoy podrían conservar valor en el futuro. La preparación responsable consiste en adoptar estándares evaluados, medir su funcionamiento y renovar los sistemas con anticipación, sin confundir prevención con una emergencia presente.
Fuentes principales
- NIST: Post-Quantum Cryptography.
- NIST: What Is Post-Quantum Cryptography?.
- NIST FIPS 203: ML-KEM.
- NIST FIPS 204: ML-DSA.
- NIST FIPS 205: SLH-DSA.
- NIST IR 8547: propuesta de transición.
- NIST NCCoE: preguntas frecuentes sobre migración poscuántica.
- NIST SP 800-227: recomendaciones para mecanismos KEM.
- Shor (1994): algoritmos cuánticos para logaritmos discretos y factorización.
Nota visual: las imágenes que se produzcan para este artículo serán ilustraciones y se identificarán como tales. No representarán el interior real de una computadora cuántica ni una visualización literal de los algoritmos descritos.
