Apple mejora iMessage con cifrado resistente a los cuánticos

Apple está agregando el protocolo PQ3 resistente a computadoras cuánticas a su ampliamente utilizado iMessage, convirtiéndola en la aplicación de mensajería convencional más segura. Según el equipo de Ingeniería y Arquitectura de Seguridad (SEAR) de Apple, la versión actualizada de iMessage aparecerá en las versiones mensuales de macOS e iOS a partir de marzo.

La incorporación de PQ3 de Apple no convierte a iMessage en la primera aplicación de mensajería con cifrado criptográfico poscuántico (PQC): la aplicación de mensajería segura Signal agregó la resistencia del cifrado PQC con una actualización en septiembre de 2023 Protocolo de señal, llamado PQXDH. Los ingenieros de Apple reconocen las capacidades de Signal, pero dicen que iMessage con PQ3 supera la capacidad de criptografía post-cuántica del protocolo Signal.

Actualmente, iMessage ofrece cifrado de extremo a extremo con criptografía clásica de forma predeterminada, lo que Apple llama seguridad de Nivel 1. Apple ha clasificado la capacidad PQC de Signal con PQXDH como nivel de seguridad 2 porque se limita a configurar claves PQC. El nuevo iMessage con PQ3 es el primero en alcanzar lo que Apple llama seguridad de Nivel 3, ya que su criptografía poscuántica asegura no sólo el proceso inicial de creación de claves, sino también el intercambio continuo de mensajes.

Según Apple, PQ3 restaura rápida y automáticamente la seguridad criptográfica de un intercambio de mensajes, incluso si una clave específica está comprometida.

«Hasta donde sabemos, PQ3 tiene las propiedades de seguridad más sólidas de cualquier protocolo de mensajería a gran escala en el mundo», dijo el equipo SEAR de Apple en un comunicado. una publicación de blog anunciando el nuevo protocolo.

La incorporación de PQ3 sigue a la expansión de iMessage en octubre de 2023 Verificación de clave de contactodiseñado para detectar ataques sofisticados a los servidores iMessage de Apple y al mismo tiempo permitir a los usuarios verificar que están enviando mensajes específicamente a los destinatarios previstos.

IMessage con PQ3 se basa en una validación matemática realizada por un equipo dirigido por el profesor David Basin, jefe del Grupo de seguridad de la información en ETH Zurich y coinventor de tití, una herramienta de revisión de protocolos de seguridad muy respetada. Basin y su equipo de investigación en ETH Zurich utilizaron tamarin para realizar uno Evaluación técnica por PQ3, publicado por Apple.

PQ3 también fue evaluado por el profesor Douglas Stebila de la Universidad de Waterloo, conocido por su investigación sobre seguridad poscuántica para protocolos de Internet. Según el equipo SEAR de Apple, ambos grupos de investigación adoptaron enfoques diferentes pero complementarios y utilizaron diferentes modelos matemáticos para probar la seguridad de PQ3. Stebila señaló que la evaluación realizada por el equipo y el documento técnico resultante Fue dibujado y publicado por Apple.

Signal cuestiona la comparación de Apple

La presidenta de Signal, Meredith Whittaker, rechaza las afirmaciones de Apple sobre la superioridad criptográfica después de la tecnología cuántica.

«No tenemos comentarios sobre el novedoso marco de ‘niveles’ jerárquicos de Apple que utilizan en sus materiales disponibles públicamente para evaluar varios enfoques criptográficos», dice Whitaker. «Reconocemos que las empresas tienen dificultades para comercializar y describir estos complejos cambios tecnológicos, y que Apple ha adoptado este enfoque al servicio de dicho marketing».

Gracias a las propias asociaciones de Signal con la comunidad de investigación, un mes después del lanzamiento de PQXDH, se convirtió en «la primera prueba de seguridad post-cuántica probada por máquina de un protocolo criptográfico del mundo real», señala Whitaker.

Signal está asociada con Inria Y crispen y «publicaron evidencia verificada por máquina en el modelo formal utilizado para analizar PQ3, así como un modelo computacional más realista que incluye ataques cuánticos pasivos en todos los aspectos del protocolo», dice Whittaker. “Con eso en mente, creemos que nuestra verificación va más allá de lo que Apple lanzó hoy. Nos interesaría ver las mismas herramientas de verificación formales utilizadas para validar PQ3”.

Según Apple, la versión beta de PQ3 ya está en manos de los desarrolladores. Los clientes lo recibirán a partir de los lanzamientos previstos para marzo de iOS 17.4, iPadOS 17.4, macOS 14.4 y watchOS 10.4. El equipo de ingeniería de Apple dice que la comunicación de iMessage entre dispositivos compatibles con PQ3 se intensificará automáticamente para habilitar el protocolo de cifrado poscuántico.

«A medida que adquiramos experiencia operativa con PQ3 a escala global masiva de iMessage, reemplazará completamente el protocolo existente en todas las conversaciones admitidas este año», decía la publicación.

Revisión del protocolo iMessage

En lugar de reemplazar el algoritmo de cifrado actual en iMessage por uno nuevo, los ingenieros de Apple dicen que reconstruyeron el protocolo criptográfico de iMessage desde cero. Sus requisitos clave incluían habilitar el cifrado poscuántico desde el inicio de un intercambio de mensajes y mitigar el impacto del compromiso de claves al limitar la cantidad de mensajes que una única clave comprometida puede descifrar.

El nuevo iMessage se basa en un diseño híbrido que aprovecha algoritmos post-cuánticos y algoritmos de curva elíptica existentes, que según los ingenieros de Apple garantizan «que PQ3 nunca podrá ser menos seguro que el protocolo clásico existente».

Los ingenieros también señalan que con PQ3, cada dispositivo genera claves PQC localmente y las transmite a los servidores de Apple como parte del proceso de registro de iMessage. Para esta función Apple dice que está implementando Kyber, uno de ellos los algoritmos elegidos propuesto por el Instituto Nacional de Estándares (NIST) en agosto de 2023 como un mecanismo de encapsulación de claves basado en cuadrícula de módulo propuesto (ML-KEM) Por defecto.

Kyber permite que los dispositivos generen claves públicas y las transmitan a los servidores de Apple a través del proceso de registro de iMessage.

Criptógrafo Bruce Schneider elogia a Apple por adoptar el estándar NIST y su enfoque ágil para desarrollar PQ3. Sin embargo, advierte que todavía quedan muchas variables e incógnitas que superar antes de que la primera computadora cuántica pueda descifrar el cifrado clásico.

«Creo que su agilidad criptográfica es más importante que lo que hacen», dice Schneier. “Aún hay mucho que aprender entre nosotros, los criptógrafos, sobre el criptoanálisis de estos algoritmos. Es poco probable que sean tan resistentes como RSA y otros algoritmos de clave pública, pero son los estándares. En caso afirmativo, para hacerlo debes utilizar los estándares.

En cuanto a su escepticismo sobre las capacidades a largo plazo de los algoritmos PQC, Schneier dice: “Hay una enorme cantidad de matemáticas que necesitan ser discutidas. Y cada año aprendemos más y rompemos más. Pero esos son los estándares. Quiero decir, estos son los mejores que tenemos en este momento”.

De hecho, los algoritmos resistentes a los cuánticos pueden ser menos críticos hoy en día. Como muchos pronosticadores, Apple señaló los informes de que es poco probable que la primera computadora cuántica capaz de romper el cifrado existente llegue al mercado hasta 2035, el año en que la administración Biden ordenó a las autoridades federales que lo hicieran. Asegúrese de que sus sistemas sean resilientes cuánticos.

Apple cifra el riesgo en sólo el 50% una década después y, como muchos expertos en ciberseguridad, enfatiza que los actores de amenazas están robando datos y almacenándolos hasta que puedan obtener recursos de computación cuántica. La práctica, conocida como “cosechar ahora, descifrar después”, es particularmente preocupante para organizaciones como los proveedores de atención médica, cuyos datos siguen siendo relevantes durante décadas.