Cómo las empresas de comunicaciones pueden prepararse para el Q-Day

COMENTARIO

Después de ocho agotadores años de pruebas, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) ha completado los primeros tres algoritmos que formarán la columna vertebral de la estrategia mundial para contrarrestar las amenazas potenciales de la computación cuántica.

Dado que los piratas informáticos emprendedores probablemente ya estén recolectando y almacenando grandes cantidades de este cifra datos confidenciales para uso futuroEsta es una buena noticia. Contamos con los primeros algoritmos de criptografía poscuántica (PQC) para defendernos de los inevitables ataques del “Q-Day” cuando un Computadora cuántica criptográficamente relevante (CRQC) viene en línea.

Aun así, poseer estos algoritmos aprobados por el NIST es sólo el primer paso. Para la industria de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC), la transición a una infraestructura cuántica segura no es una tarea fácil; Es necesario superar numerosos desafíos. Requiere una combinación de esfuerzos técnicos, evaluación proactiva, evaluación de las tecnologías disponibles y un enfoque cuidadoso para el desarrollo de productos.

La transición poscuántica

Los algoritmos PQC son relativamente nuevos y, dado que CRQC no está disponible para pruebas completas, todavía no podemos estar 100% seguros de su éxito. Sin embargo, sabemos que cualquier algoritmo criptográfico asimétrico basado en factorización de números enteros, logaritmos discretos de campos finitos o logaritmos discretos de curvas elípticas es vulnerable al ataque de un CRQC que lo utilice. algoritmo de shor. Esto significa que deben sustituirse los esquemas de acuerdo de claves (Diffie-Hellman o Elliptic Curve Diffie-Hellman), los mecanismos de transporte de claves (cifrado RSA) y las firmas digitales.

Por el contrario, los algoritmos criptográficos de clave simétrica generalmente no se ven directamente afectados por los avances en la computación cuántica y pueden seguir utilizándose, tal vez con simples aumentos en el tamaño de la clave para adelantarse a los ataques de fuerza bruta mejorados cuánticamente.

Enfoque híbrido de la seguridad

La migración a PQC es única en la historia de la criptografía digital moderna porque no se puede confiar plenamente en los algoritmos tradicionales ni poscuánticos para proteger los datos durante el tiempo de vida requerido. Al pasar de los algoritmos tradicionales a los postcuánticos, debemos utilizar ambos tipos de algoritmos.

Las instituciones gubernamentales y de defensa ya han comenzado a integrar estos algoritmos en el Protocolos de seguridad de determinadas aplicaciones y servicios debido a la sensibilidad a largo plazo de sus datos. Las empresas privadas también han lanzado iniciativas. Apple, por ejemplo, utiliza Kyber para crear Cifrado poscuántico en iMessagemientras que Amazon usa Kyber en AWS.

La adopción a gran escala de PQC es inminente, ya que los organismos de estándares globales como 3GPP e IETF ya han comenzado a incorporarlo en los protocolos de seguridad de futuras versiones de estándares. Por ejemplo, Transport Layer Security (TLS) desarrollado por IETF y Extensible Authentication Protocol-Authentication and Key Agreement (EAP-AKA), dos de los protocolos más utilizados en redes 3GPP, harán ambas cosas. Integrar PQC.

Este tipo de estandarización es fundamental para industrias como las de telecomunicaciones y servicios de Internet, donde cientos de empresas diferentes proporcionan los distintos componentes de hardware, dispositivos y software de una red. Como cualquier protocolo de seguridad, PQC debe implementarse de manera consistente en todos los elementos expuestos en la cadena de red, ya que cualquier conexión que no sea cuánticamente segura se convierte en el punto focal de cualquier ataque de recopilación de datos.

En los próximos años, saldrán al mercado cada vez más productos reforzados con PQC. Inicialmente, probablemente utilizarán enfoques de seguridad híbridos, utilizando esquemas de cifrado tanto clásicos como poscuánticos, como lo han hecho Apple y Amazon. Sin embargo, a medida que las tecnologías de seguridad cuántica avancen y sigan probándose en el mercado, es probable que PQC reemplace los métodos clásicos de cifrado asimétrico.

Dado que los algoritmos asimétricos se utilizan en gran medida para la comunicación segura entre organizaciones o puntos finales que quizás no hayan interactuado previamente, se requiere un nivel significativo de coordinación en el ecosistema. Estas transiciones se encuentran entre las más complicadas de la industria tecnológica y requieren migraciones graduales.

Listo para el Q-Day

PQC no es la única forma de protegerse contra un ataque cuántico, ya que las amenazas cuánticas son cada vez más sofisticadas. Es importante proporcionar uno Defensa en profundidad Estrategia: una que incluya soluciones basadas en la física, como claves precompartidas con distribución simétrica y Distribución de claves cuánticas (QKD) – pero PQC será una poderosa herramienta de seguridad.

La atención se centra en la interoperabilidad Agilidad criptográfica facilitará la migración a algoritmos puramente seguros cuánticos en el futuro. Algunas empresas ya se están inclinando por el código abierto en lugar del código propietario, lo que puede ayudar a evitar actualizaciones complicadas de los productos de seguridad en el futuro. Además, esta agilidad criptográfica garantizará que las tecnologías que se están desarrollando actualmente para su integración en productos 6G de próxima generación también sean compatibles con 5G y otros estándares anteriores.

Ahora que contamos con los algoritmos iniciales esenciales para construir nuestro arsenal contra las amenazas de la computación cuántica, los próximos pasos para la industria de las TIC serán cruciales. Ahora deben adoptar soluciones híbridas para combatirlo. Ataques de cosechar ahora descifrar después; Adopte la agilidad criptográfica, la interoperabilidad y las pruebas rigurosas; y desplegar una estrategia de defensa profunda. Si seguimos esta estrategia, estaremos en camino de garantizar nuestra seguridad a largo plazo y salvar al mundo de una posible catástrofe cuando llegue el Día Q.