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El reloj cuántico ya está en marcha: la carrera para proteger los datos antes de 2030

En pocas palabras

Hoy alguien podría guardar datos protegidos y esperar años hasta tener herramientas capaces de leerlos. Por eso, las instituciones deben averiguar qué sistemas usan esa protección y cambiarlos poco a poco, sin interrumpir sus tareas. Para algunos sistemas importantes del gobierno de Estados Unidos, la fecha límite para empezar a usar nuevas defensas es el final de 2030.

Un riesgo que empieza antes de que exista la capacidad

La preparación para la computación cuántica ya no es un asunto que pueda dejarse para el día en que aparezca una máquina capaz de romper los sistemas de cifrado más comunes. El problema de seguridad empieza mucho antes: un atacante puede recopilar hoy información protegida y guardarla hasta que sus herramientas para descifrarla hayan mejorado. Por eso, pasar a nuevos métodos de cifrado es un proyecto de largo plazo que exige saber con precisión qué tecnologías utiliza cada institución y coordinar el trabajo entre quienes administran los sistemas, sus proveedores y las cadenas de suministro.

Muchos archivos y comunicaciones digitales se protegen mediante métodos matemáticos que hacen muy difícil leer los datos sin la clave adecuada. Sin embargo, los avances en computación cuántica plantean la posibilidad de que, en el futuro, una máquina suficientemente potente pueda vulnerar algunos de los métodos que se usan hoy. Esto no significa que todos los datos cifrados estén expuestos en este momento, ni que se conozcan con exactitud las capacidades de los adversarios. No está claro cuándo podría producirse ese cambio ni hasta dónde llegaría; precisamente por eso es importante prepararse con anticipación.

Durante una conversación en la conferencia TechNet Info-Pacific, celebrada en Honolulu, Matt McFadden, vicepresidente de ciberseguridad de GDIT, describió una estrategia conocida como «recopilar ahora y descifrar después». En ese escenario, el atacante no necesita leer los datos en cuanto los roba: puede guardar copias y esperar a que sus herramientas mejoren. La información sensible puede conservar su valor durante años, así que descifrarla mucho tiempo después no elimina el daño para la organización que la perdió.

El grado de sensibilidad de la información depende de cuánto tiempo conserva su valor y de la importancia que tiene. Un dato que pierde relevancia pronto no representa necesariamente el mismo riesgo que un registro que debe mantenerse en secreto durante mucho tiempo. Por eso, a una institución no le basta con preguntarse si sus sistemas están protegidos hoy. También debe considerar por cuánto tiempo necesita mantener seguros sus datos y si un adversario podría guardar copias cifradas hasta que fuera posible descifrarlas.

McFadden señaló que no se conoce por completo el grado de avance de los adversarios de Estados Unidos en este campo. Esa incertidumbre no demuestra que todos ellos tengan ya una computadora cuántica capaz de romper el cifrado, pero sí obliga a las instituciones a planificar frente a un riesgo de consecuencias importantes. Esperar a tener certeza absoluta podría dejarles muy poco tiempo para modificar sistemas complejos de los que dependen las comunicaciones, los servicios y las operaciones militares.

Qué significa el cifrado resistente a la computación cuántica

La criptografía poscuántica es el nombre que recibe un conjunto de algoritmos matemáticos diseñados para proteger redes y sistemas frente a ataques que podrían aprovechar computadoras cuánticas. El objetivo no es que todas las instituciones empiecen a operar con una computadora cuántica, sino actualizar las defensas de sus sistemas para que no queden expuestos a una nueva forma de resolver problemas matemáticos.

Hacer ese cambio implica mucho más que instalar un programa nuevo de una sola vez. El cifrado está integrado en distintas partes de la infraestructura digital. Puede intervenir, por ejemplo, en la creación de las claves que permiten a dos partes intercambiar información de manera segura, o en las firmas digitales, que ayudan a verificar quién envió un archivo o mensaje y si este se modificó. Como resultado, diferentes componentes podrían necesitar algoritmos distintos, y localizar dónde se utilizan es indispensable para decidir qué actualizar primero.

El gobierno de Estados Unidos estableció plazos federales para este trabajo en una orden ejecutiva emitida el 22 de junio. Según el calendario que establece, los activos de alto valor y los sistemas de gran impacto deberán utilizar criptografía poscuántica para establecer claves a más tardar el 31 de diciembre de 2030. Para el uso de esta tecnología en firmas digitales, el plazo es 2031. Que las fechas sean distintas muestra que la transición no se considera un único cambio que abarque al mismo tiempo todas las funciones del cifrado.

Estos plazos no son simples marcas en un calendario tecnológico: indican que las organizaciones deben empezar a trabajar con suficiente anticipación. La evaluación, la planificación y la coordinación con los proveedores pueden requerir varias etapas, y algunos sistemas quizá no puedan modificarse con facilidad o sin pruebas previas. Cuanto más tarde se detecte que un componente importante depende de un método de cifrado determinado, menos tiempo habrá para resolverlo antes de la fecha límite.

Primero, hacer un inventario: no se puede actualizar lo que se desconoce

Uno de los primeros obstáculos parte de una pregunta aparentemente sencilla: ¿qué hay que proteger y actualizar? Es posible que una institución no tenga un panorama completo de todas las aplicaciones, los dispositivos y las redes que utilizan cifrado, ni de los certificados asociados. McFadden advirtió que la transición resulta difícil cuando una organización desconoce lo que tiene. Por eso, consideró que elaborar un inventario completo es un paso fundamental, no una tarea administrativa que pueda dejarse para el final del proyecto.

Ese inventario debería identificar los componentes relevantes del entorno tecnológico, mostrar dónde se usa el cifrado y explicar qué certificados necesitan las aplicaciones, los dispositivos y las redes. La lista no solo permite contar los activos, sino también entender cómo se relacionan entre sí. La actualización de una aplicación, por ejemplo, podría depender de un dispositivo, una red o un servicio proporcionado por un tercero. Por eso, no basta con tratar cada elemento como si estuviera aislado del resto del sistema.

Conocer los activos también ayuda a establecer prioridades. Una institución puede necesitar distinguir entre un sistema de gran importancia y otro cuyo impacto sea menor, así como entre los datos que deben permanecer secretos durante mucho tiempo y aquellos cuyo valor cambia rápidamente. Esta información permite dirigir los esfuerzos hacia los puntos donde una interrupción o una filtración tendría consecuencias más graves. Sin embargo, priorizar no reemplaza la necesidad de tener una visión completa: un punto decisivo de dependencia podría ser un componente pequeño que pase inadvertido si no se examinan las conexiones entre los sistemas.

La dependencia de proveedores externos es otro desafío que aparece pronto. Una aplicación o un dispositivo puede incluir componentes que la institución no controla directamente, y el cambio quizá requiera información o actualizaciones de la empresa que los suministra. Por eso, McFadden pidió que los responsables de los sistemas trabajen junto con los proveedores externos y las cadenas de suministro. También propuso crear un equipo de gobernanza que impulse el cumplimiento de los requisitos y supervise la preparación para los cambios.

Flexibilidad del cifrado sin poner en riesgo las operaciones

No basta con elegir un algoritmo nuevo si después resulta demasiado difícil sustituirlo. De ahí la importancia de la agilidad criptográfica: diseñar la infraestructura tecnológica para que pueda pasar de un método de cifrado a otro cuando sea necesario y, al mismo tiempo, seguir cumpliendo sus funciones. La coronel Tasika Davis, directora de operaciones de ciberseguridad y comunicaciones de combate del Comando de las Fuerzas Aéreas del Pacífico de Estados Unidos, describió este cambio como una amenaza adicional que debe tenerse en cuenta al diseñar una infraestructura resistente.

La agilidad no consiste en cambiar las defensas sin planificación, sino en evitar depender de una única opción que luego sea difícil reemplazar. Si es necesario actualizar un algoritmo o un componente, la organización debería poder hacerlo de forma ordenada, sin perder la conexión ni reducir la capacidad del sistema para cumplir su función. Esto es especialmente importante en entornos donde no se puede aceptar una interrupción prolongada ni una caída repentina del rendimiento.

Para lograr esa flexibilidad, primero hay que comprender el entorno tecnológico en su conjunto, en lugar de concentrarse en un dispositivo o una aplicación por separado. Los componentes de un sistema pueden estar repartidos entre distintas redes, servicios y organizaciones, y cambiar una parte puede repercutir en las demás. Por eso, Davis destacó la importancia de evaluar el entorno teniendo en cuenta las amenazas en conjunto y de planificar una respuesta basada en una infraestructura coherente. Así se evita que la actualización de un componente provoque problemas operativos en otro que depende de él.

La tarea se complica aún más cuando las plataformas que deben actualizarse no permanecen en un mismo lugar durante mucho tiempo. Planificar cambios en las defensas de una plataforma móvil o distribuida no es lo mismo que hacerlo en un entorno fijo y centralizado: hay que considerar cómo mantener la conexión y permitir que el sistema siga cumpliendo su misión durante la transición. Este desafío no tiene una solución rápida, pero deja claro por qué prepararse no puede reducirse a comprar un programa o anunciar una fecha límite.

Un trabajo institucional que va más allá del equipo de seguridad

Como el cifrado puede estar presente en aplicaciones, dispositivos y redes que dependen de distintas áreas, la transición no es responsabilidad exclusiva del equipo de ciberseguridad. Quienes administran los sistemas necesitan saber de qué tecnologías dependen; los proveedores deben facilitar la información y las actualizaciones necesarias, y las cadenas de suministro también deben formar parte del plan. Sin esa colaboración, una institución podría quedarse bloqueada por un componente del que desconoce los detalles o que no puede cambiar por su cuenta.

Un equipo de gobernanza puede definir las responsabilidades, supervisar el inventario, vincular las prioridades con los plazos establecidos y asegurarse de que las actualizaciones respondan a las necesidades operativas. Contar con una instancia de coordinación clara también permite detectar las dependencias entre las distintas partes de la infraestructura digital. Así se evita que cada equipo trabaje con una lista independiente y desconectada de los planes de los demás. Esto es especialmente importante cuando un proveedor externo suministra un elemento que no puede reemplazarse rápidamente.

Aun así, la planificación requiere equilibrar dos objetivos: reforzar la protección y mantener los sistemas en funcionamiento. Un cambio que aumente la seguridad pero interrumpa una tarea esencial no cumple por completo su propósito. A la vez, evitar cualquier modificación para preservar la continuidad operativa puede dejar los datos expuestos a riesgos futuros. La solución es trazar una transición gradual, basada en el conocimiento de los activos y las amenazas, que permita hacer cambios y probarlos sin perjudicar las funciones esenciales.

Las fechas del 31 de diciembre de 2030 para establecer claves y de 2031 para las firmas digitales ofrecen a las organizaciones un calendario claro, pero no eliminan por sí solas las dificultades técnicas y organizativas. Para empezar a abordarlas en serio, hay que entender qué se utiliza actualmente, determinar qué debe cambiar y coordinarse con todas las partes que tienen en sus manos una parte de la solución. Cuanto más completo sea ese panorama, menos dependerá la transición de sorpresas y más posibilidades habrá de proteger tanto los datos como las operaciones.

Conclusión

Prepararse para la era de la computación cuántica no significa esperar hasta que los métodos de cifrado actuales puedan romperse: la planificación debe comenzar antes. La posibilidad de recopilar datos cifrados hoy y descifrarlos más adelante convierte en un factor de seguridad el tiempo durante el que la información conserva su valor, aunque todavía no se conozcan por completo las capacidades de los adversarios ni cuándo podrían desarrollarse. Por eso, el gobierno de Estados Unidos fijó plazos concretos: el 31 de diciembre de 2030 para usar criptografía poscuántica al establecer claves en activos de alto valor y sistemas de gran impacto, y 2031 para las firmas digitales. Cumplir esos objetivos exige inventariar aplicaciones, dispositivos, redes y certificados; colaborar con los proveedores y las cadenas de suministro, y construir sistemas flexibles que permitan actualizar las defensas sin interrumpir las operaciones. El primer paso, como señalaron los expertos en Honolulu, es que cada institución sepa qué tiene y de qué depende su trabajo. No es posible organizar bien una actualización si se desconocen algunos de los componentes del sistema.