La seguridad criptográfica de Blockchain ha sido durante mucho tiempo su mayor fortaleza, pero ¿podría convertirse pronto en su talón de Aquiles? La era de la computación cuántica, que alguna vez fue un sueño lejano, se está acercando con avances como El chip cuántico Willow de Google.
La computadora cuántica recientemente abrió nuevos caminos al reducir las tasas de error de qubit y resolver cálculos complejos en cuestión de minutos, una hazaña que a las supercomputadoras clásicas les tomaría 10 septillones de años. Si bien las computadoras cuánticas aún no son una amenaza directa para la criptografía blockchain, se descarta su impacto potencial. como un problema para el futuro sería un grave error.
La industria blockchain debe aprovechar este momento para fortalecer sus defensas y garantizar la resiliencia antes de que los sistemas cuánticos alcancen la capacidad de romper la base criptográfica.
El limitado impacto actual de la computación cuántica
Si bien el sistema de 105 qubits de Google ha superado las capacidades de las supercomputadoras, el número actual de qubits de la computación cuántica sigue estando muy lejos de los millones necesarios para romper el cifrado. Las altas tasas de error y los desafíos técnicos obstaculizan aún más su capacidad para ejecutar algoritmos de descifrado criptográfico de manera confiable. Por ahora, los algoritmos criptográficos de toda la industria, como RSA y ECDSA, siguen siendo seguros, y es probable que falten una década para las amenazas cuánticas prácticas debido a los obstáculos actuales con la estabilidad de los qubits y la corrección de errores.
Sin embargo, la computación cuántica también podría afectar las funciones hash, otra primitiva criptográfica ampliamente utilizada en la comunidad blockchain. Las funciones hash generan salidas de tamaño fijo (o «hashes») a partir de datos de entrada, lo que garantiza la integridad de los datos. «Encontrar colisiones», o identificar dos entradas que produzcan el mismo hash, podría comprometer operaciones críticas como la validación de transacciones y la prueba de trabajo.
Si bien las capacidades cuánticas existentes aún no pueden explotar estas vulnerabilidades, sigue siendo incierto qué cantidad de qubits y niveles de fidelidad se requieren para que la computación cuántica rompa estas defensas de manera efectiva. Esto hace que sea difícil predecir cuándo la computación cuántica podría amenazar los sistemas criptográficos actuales. Por lo tanto, la investigación proactiva es imperativa: la dependencia de blockchain de las funciones hash hace que su seguridad sea parte integral de la integridad general del sistema.
Pruebas de conocimiento cero: uniendo el presente y el futuro
Las pruebas de conocimiento cero (ZKP) ofrecen una solución pragmática a los riesgos cuánticos. Algoritmos como ZK-STARK, que se basan en sistemas basados en hash como BLAKE2 y Keccak, son inherentemente resistentes a los ataques cuánticos siempre que los parámetros de la función hash se elijan adecuadamente para defenderse de ellos. A diferencia de los esquemas de firma y cifrado de blockchain, que son vulnerables a los avances cuánticos, estos algoritmos dependen de la resistencia a las colisiones, una propiedad que es menos probable que exploten las computadoras cuánticas.
Los ZKP no solo brindan resiliencia cuántica sino que también mejoran la usabilidad de blockchain. Admiten funciones que preservan la privacidad para aplicaciones de finanzas, atención médica y verificación de identidad, lo que las hace indispensables incluso hoy en día. Además, los ZKP sirven como puente, permitiendo que los sistemas blockchain pasen de los estándares criptográficos actuales a marcos resistentes a los cuánticos sin una revisión completa.
Colaboración y estandarización
Abordar los riesgos cuánticos requerirá la colaboración de toda la industria. Organizaciones como el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) ya están trabajando en la estandarización de algoritmos criptográficos resistentes a los cuánticos. Etereum Hoja de ruta límiteque se compromete a simplificar la verificación de bloques para los validadores, también marca un paso positivo hacia la mejora de la resistencia cuántica a través de la aceleración de hardware y sistemas de prueba eficientes.
Sin embargo, la industria blockchain debe participar más activamente en estas iniciativas. La creación de soluciones sólidas e interoperables que se alineen con los estándares globales garantizará que la resiliencia cuántica no se produzca a costa de la usabilidad o la innovación. Este esfuerzo colectivo será clave para mantener la confiabilidad de blockchain en un mundo poscuántico.
y balaEnfoque nced para la adopción
El estado actual de la computación cuántica brinda la oportunidad de una preparación cuidadosa en lugar de revisiones apresuradas. La integración gradual de tecnologías resistentes a los cuánticos, combinada con actualizaciones modulares de la infraestructura existente, garantiza que las redes blockchain puedan adaptarse sin problemas con el tiempo.
Este enfoque medido permite un escalamiento rentable y al mismo tiempo minimiza las interrupciones. Invertir hoy en I+D para sistemas resistentes a los cuánticos garantiza que las cadenas de bloques sigan siendo operativamente eficientes y seguras a medida que evolucionan las tecnologías cuánticas.
Preparándose para la era cuántica
Es posible que la computación cuántica aún no represente una amenaza inmediata, pero la industria blockchain no puede permitirse el lujo de caer en la complacencia. Romper estándares criptográficos como RSA o ECDSA eventualmente será factible a medida que los sistemas cuánticos maduren, y este cronograma depende de superar barreras técnicas como la coherencia de los qubits y las tasas de error.
Al adoptar medidas proactivas como ZKP, innovaciones de hardware y colaboración global, la industria blockchain puede salvaguardar su futuro sin sucumbir al alarmismo. El objetivo es estar preparados, no tener miedo, y garantizar que la tecnología blockchain siga siendo resiliente, confiable y eficiente frente a los desafíos emergentes.
Leo Fan es el cofundador de Cysic, una capa 1 de verificación y generación de pruebas ZK en tiempo real, y profesor asistente de Ciencias de la Computación en la Universidad de Rutgers. Su investigación se centra en criptografía, pruebas de conocimiento cero e infraestructura blockchain.
