El avance cuántico de Google podría amenazar la seguridad de Bitcoin antes de lo esperado

Google ha revelado que las computadoras cuánticas podrían necesitar 20 veces menos recursos de lo que se pensaba anteriormente para romper la encriptación RSA, la misma tecnología que asegura las billeteras de criptomonedas. Con su nuevo chip cuántico Willow anunciado en diciembre de 2024, Google afirma que podría romper la encriptación de Bitcoin en solo dos días.

Según Google, su procesador cuántico Willow puede resolver ciertos problemas en cinco minutos que llevarían a las supercomputadoras convencionales aproximadamente 10 septillones de años. Esta ventaja cuántica ha generado preocupaciones sobre las posibles amenazas a la integridad y seguridad de la blockchain de Bitcoin.

Investigadores de Google advierten sobre la aceleración de la línea de tiempo de la amenaza cuántica

"La encriptación RSA de 2048 bits podría teóricamente ser rota por una computadora cuántica con 1 millón de qubits ruidosos funcionando durante una semana," según la investigación de Google.

El gigante tecnológico afirma que su reciente avance acerca la computación cuántica a convertirse en una realidad práctica—y una amenaza creíble para el marco de seguridad de Bitcoin. Craig Gidney, Científico Investigador Cuántico en Google, enfatiza que entender el costo de los ataques cuánticos es esencial para planificar la transición a criptosistemas seguros contra cuántica.

La estimación anterior de Gidney en 2019 sugería que factorizar enteros RSA de 2048 bits requeriría 20 millones de qubits y tomaría aproximadamente ocho horas. Su investigación actualizada reduce drásticamente este requisito:

"Estimo que un entero RSA de 2048 bits podría ser factorizado en menos de una semana por una computadora cuántica con menos de un millón de qubits ruidosos. Esta es una reducción de 20 veces en el número de qubits de nuestra estimación anterior."

Mientras Gidney asegura que los activos digitales siguen siendo seguros por ahora, advierte que la trayectoria del desarrollo de la computación cuántica debería preocupar a los poseedores de criptomonedas.

Mejoras técnicas que impulsan la aceleración cuántica

Google atribuye esta aceleración a avances tanto en algoritmos como en técnicas de corrección de errores. En el frente algorítmico, los investigadores han desarrollado métodos para calcular exponenciaciones modulares—la base matemática de los sistemas de encriptación—dos veces más eficientemente que antes.

La corrección de errores también ha visto mejoras significativas. El equipo ha triplicado la densidad del espacio de qubits lógicos al introducir una capa adicional de corrección de errores, empacando efectivamente más operaciones cuánticas útiles en el mismo espacio físico.

Otra innovación clave es lo que Google llama "cultivo de estado mágico"—una técnica que mejora la fiabilidad de ingredientes cuánticos especiales conocidos como estados T. Este enfoque permite que las computadoras cuánticas realicen operaciones complejas de manera más eficiente sin desperdiciar recursos, reduciendo el espacio de trabajo requerido para las operaciones cuánticas fundamentales.

Bitcoin utiliza criptografía de curva elíptica (ECC), que opera sobre principios matemáticos similares a RSA. La investigación de Google sugiere que si las computadoras cuánticas pueden romper la encriptación RSA más rápido de lo que se estimaba anteriormente, la línea de tiempo para la vulnerabilidad de seguridad de Bitcoin puede estar acelerándose.

El proyecto 11 lanza una iniciativa de pruebas de seguridad cuántica

Un grupo de investigación en computación cuántica llamado Project 11 ha establecido una recompensa en Bitcoin de aproximadamente $85,000 para cualquiera que pueda romper incluso una versión simplificada de la encriptación de Bitcoin utilizando tecnología cuántica. El proyecto está probando claves que van de 1 a 25 bits, significativamente más pequeñas que la encriptación de 256 bits de Bitcoin, para evaluar el progreso en las capacidades de la computación cuántica.

El proyecto 11 señala que la seguridad de Bitcoin se basa fundamentalmente en la criptografía de curva elíptica, que creen que eventualmente se volverá vulnerable a los ordenadores cuánticos que ejecutan el algoritmo de Shor, un algoritmo cuántico diseñado específicamente para encontrar los factores primos de los enteros de manera exponencialmente más rápida que el mejor algoritmo clásico conocido.

La industria se prepara para la transición de seguridad post-cuántica

Google advierte que los adversarios podrían ya estar recolectando datos encriptados con planes de desencriptarlos más tarde cuando los ordenadores cuánticos suficientemente potentes estén disponibles—una estrategia conocida como "cosechar ahora, desencriptar después." La compañía informa que ha estado encriptando proactivamente el tráfico en Chrome y dentro de sus sistemas internos, implementando versiones estandarizadas de ML-KEM ( un algoritmo criptográfico post-cuántico ) a medida que se vuelven disponibles.

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) lanzó estándares de criptografía post-cuántica el año pasado, recomendando que los sistemas vulnerables sean eliminados gradualmente después de 2030. Sin embargo, la última investigación de Google sugiere que esta línea de tiempo puede necesitar aceleración.

Otras grandes empresas tecnológicas también están invirtiendo fuertemente en el desarrollo de la computación cuántica. IBM se ha asociado con la Universidad de Tokio y la Universidad de Chicago en planes para una computadora cuántica de 100,000 qubits para 2030, mientras que Quantinuum tiene como objetivo entregar una computadora cuántica completamente inmune a errores para 2029.