Efecto de las computadoras cuenticas en la seguridad

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Ingeniería industrial y de sistemas

Escritos académicos

Ensayo final

Las computadoras cuánticas, un problema para la seguridad electrónica

Profesora Lic. Luz María Sierra Siller

17/11/2022

       Martin Daniel Guzman Rangel 567140

“Doy mi palabra de que eh realizado esta actividad con integridad académica”

San Pedro Garza García, Nuevo León

Desde la invención del motor a vapor que inicio el boom de la revolución industrial, la tecnología ha avanzado a velocidades exponenciales nunca antes vistas, llegando al punto que se avanzó más en 200 años de historia, de 1800s – 1900s, que en más de 50,000 años de historia previa; y ahora se está entrando a una nueva época de tecnologías que pueden cambiar cómo funcionan las mismas raíces del mundo, una de estas tecnologías emergentes son las computadoras cuánticas, y puede que estas pongan un riesgo existencial a los sistemas digitales. A lo largo de la siguiente investigación, se pretende responder a por qué la distribución de computadoras cuánticas debería de ser restringidas a un sector pequeño y privado. La importancia de la investigación radica en que las computadoras cuánticas son un dilema digital inevitable, el desarrollo de esta tecnología solo es cuestión de tiempo, estar informados sobre el tema es de suma importancia para no ser afectados negativamente por ellas en el futuro, Asimismo, este trabajo pretende mostrar el peligro posible que esta nueva tecnología podría tener sobre la seguridad de varias redes digitales. Para su realización fueron leídas y comparadas obras como “A study on the use of quantum computers, risk assessment and security problems”, “Effects of Quantum Computing in Security” y “Forthcoming applications of quantumcomputing: peeking into the future” y se recurrió a textos publicados por algunos investigadores como Vikas Hassija, Francesco Bova, Bilgehan Arslan etc.

Antes de que se empiece a describir y analizar los diferentes peligros, beneficios y diferentes posturas acerca de las computadoras cuánticas, hay que dejar claro ¿qué son? y ¿cómo funcionan? De manera muy resumida, las computadoras cuánticas funcionan utilizando un concepto de física cuántica conocido como “superposición”, esto se refiere a que una partícula está en varios estados al mismo tiempo, por dar un ejemplo, una moneda que estuviera en “superposición”, a la hora de aventarla caería en ambos lados, cara y cruz, las computadoras cuánticas toman ventaja de esta “superposición” para cambiar el sistema binario estándar a uno nuevo. En vez de “bits” que funcionan mediante 1 y 0, se utilizan “Cubits” que son ambos, 1 y 0 al mismo tiempo, de manera sencilla, esto hace que la capacidad de memoria computacional incremente, ya que no están limitados por la cantidad de bits en una computadora, esto lleva a que las computadoras cuánticas tengan más de 100 millones de veces el poder de computación bruto que cualquier supercomputadora existente en el presente (Smith. M, 2022).

Así mismo, el peligro de las computadoras cuánticas se deriva del mismo enorme poder de procesamiento que poseen. Los sistemas de ciberseguridad actuales funcionan utilizando códigos “encriptados”, esto se refiere a una ecuación matemática muy difícil de calcular y que solamente los que tengan el “resultado” de dicha ecuación pueden acceder a la información, así, páginas como bancos, tiendas y correos mantiene la información de sus clientes segura. Con computadoras normales, “desencriptar” un código de una página tan complejo como el de un banco tomaría miles de años con una sola computadora, lo cual simplemente no es factible ni realista, en cambio, utilizando una computadora cuántica, estos actos podrían ser llevados a cabo por 1 persona en semanas, poniendo en riesgo la información, dinero y seguridad de miles de personas. Esto solo es un ejemplo de lo que las computadoras cuánticas son capases, pero la realidad podría ser más grave, en el peor de los escenarios haría que el internet sea prácticamente inaccesible por el riesgo de robo de dinero y/o identidad y destruyendo todas las redes digitales existentes. Incluso la casa blanca de los Estados Unidos de América ha dado una declaración oficial sobre los potenciales problemas que la computación cuántica podría tener en el futuro, comentan que “Sin una mitigación efectiva, el impacto del uso adversario de una computadora cuántica podría ser devastador para los sistemas de seguridad nacional y la nación.” (Tung. L, 2022, párr.11)

        Por otro lado, las computadoras cuánticas ofrecen una enorme cantidad de aplicaciones positivas posibles en muchas ramas tecnológicas diferentes, algunas de ellas son: En el pronóstico del clima, es posible utilizar el gran poder de procesamiento de las computadoras cuánticas para lograr simular las corrientes climáticas de manera más precisa, y por ende tener pronósticos más exactos, así lograr predecir los efectos de desastres naturales como huracanes o tornados y poder salvar vidas. En la creación de medicamentos y vacunas, con el poder de computación cuántico se puede simular y modelar las capacidades y especificaciones de una bacteria o virus y lograr comprender sus debilidades de manera mucho más efectiva y por ende poder producir curas mucho más rápido y salvar más vidas. La computación cuántica ayudaría inmensamente en la manufactura, ofreciendo velocidades y exactitudes de modelos miles de veces mayores a los actuales, esto aceleraría la velocidad de producción de muchos productos y máquinas, así como su efectividad. La computación cuántica incluso podría llegar a ayudar en resolver la catástrofe inminente que es el calentamiento global. Todo lo anterior son algunos de los argumentos que la gente a favor de las computadoras cuánticas presentan para permitir su distribución indiscriminada en el mercado, el problema con estos argumentos es que la mayoría de estos beneficios aún estarían presentes aunque las computadoras cuánticas estuvieran restringidas a sectores privados profesionales, como grupos médicos, gobiernos, industrias manufactureras, etc. Efectivamente logrando que la mayoría de los riesgos sean prevenidos, con la mayoría de los beneficios aún presentes; obviamente, con la mera existencia de dicha tecnología, es imposible evitar que personas con malas intenciones logren, en algún punto, conseguir dichas computadoras y que cometan algún tipo de crimen, pero las medidas restrictivas propuestas pretenden mantener esa cantidad a un mínimo posible.

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