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La primera red metropolitana de criptografía cuántica  estará disponible en España en 2010

Desarrollada por investigadores de la FIUPM, podrá desplegarse sobre las redes clásicas y estar al alcance de pymes y usuarios finales

07.11.2008. Investigadores del Depatamento de Lenguajes y Sistemas de Información e Ingeniería del Software de la Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid (FIUPM) han desarrollado un prototipo de red metropolitana de criptografía cuántica que estará disponible en 2010 para ser implantada en cualquier red urbana de telecomunicaciones de España de la mano de Telefónica. El equipo de investigación de esta red de criptografía cuántica de la FIUPM pertenece al Grupo de Investigación en Información y Computación Cuántica y está dirigido por Vicente Martín.

El prototipo se desarrolla en el marco del Proyecto de Investigación y Desarrollo CENIT-SEGUR@ - Seguridad y Confianza en la Sociedad de la Información, integrado por un Consorcio de doce empresas  y quince Organismos Públicos de Investigación, entre los que figura la FIUPM, liderados por Telefónica Investigación y Desarrollo. El proyecto tiene un presupuesto de 31 millones de euros.

La finalidad de este proyecto es alumbrar una nueva generación de soluciones de seguridad integrales, capaces de hacer frente a las actuales amenazas a la seguridad en las telecomunicaciones que presentan las redes convencionales.

Nueva seguridad

Los métodos convencionales de criptografía de clave pública basan su seguridad en la confianza de que un atacante no tenga potencia de cálculo ni conocimientos matemáticos suficientes para descifrar las claves de una manera indetectable por los usuarios. Pero estos métodos pierden seguridad a medida que aumenta la potencia de cálculo de los sistemas.

La distribución cuántica de claves parte de la base de que la mecánica cuántica proporciona modos de realizar cómputos o transferir información de manera completamente distinta a los sistemas de seguridad clásicos, alcanzando unos niveles de seguridad sin precedentes.

Mediante un complejo protocolo, emisor y receptor intercambian una serie de qubits codificados en fotones, lo que les permite acordar una clave con seguridad garantizada y virtualmente invulnerable porque, según los principios de la física cuántica, cualquier intento de observación de un qubit será detectado por el receptor, lo que otorga una completa seguridad al intercambio de información.

Un qubit (del inglés qubit, de quantum bit, bit cuántico) es la unidad mínima y por lo tanto constitutiva de la información cuántica. La tecnología de intercambio cuántico de claves utiliza fotones individuales o qubits sobre enlaces de fibra óptica, enlaces aéreos o incluso vía satélite.

En cualquier red

La red metropolitana de criptografía cuántica desarrollada por el equipo de investigadores de la Facultad, integrado por físicos, informáticos, ingenieros de telecomunicación y matemáticos, puede convivir con redes de comunicación clásicas, lo que constituye su principal innovación. La red cuenta ya con todos sus componentes esenciales y ha superado con éxito sus primeras pruebas experimentales.

En la actualidad sólo hay tres redes de estas características en el mundo, siendo la red cuántica metropolitana desarrollada en la FIUPM la única que acerca esta tecnología a los usuarios finales, así como la única que estará adaptada a los estándares de los dispositivos cuánticos en red, en cuya definición participa el equipo de la FIUPM.

Esta aplicación social de la red de criptografía cuántica se consigue mediante el desarrollo de una serie de protocolos que permiten su implantación sobre las redes convencionales de telecomunicaciones, sin que el uso de estas redes afecte a la circulación de los qubits.

Aunque esta tecnología fue propuesta por vez primera en la década de los 80, en la actualidad ya se dispone de la segunda generación de equipos de intercambio cuántico de claves con una serie de prototipos en el mercado.

Tercera generación

La red metropolitana de criptografía cuántica desarrollada en la FIUPM tiene como objetivo principal superar la actual limitación de uso de estas redes en conexiones punto a punto y fibras exclusivas, para ponerla al alcance de pequeñas y medianas empresas e incluso múltiples usuarios finales a través del uso compartido de la infraestructura de comunicaciones.

El prototipo prevé articular una red de criptografía cuántica a través de un anillo metropolitano que dé servicio a una serie de usuarios finales por medio de una red de acceso, que utilizarán los enlaces cuánticos sobre la infraestructura de la red convencional.

Aunque en general la red actual de telecomunicaciones se basa principalmente en el cobre, Telefónica está implantando una nueva red a base de fibra óptica pasiva que será la que permita introducir en su interior corrientes de qubits, los cuales convivirán sin interferirse con los fotones de las telecomunicaciones convencionales.

Los fundamentos de este trabajo fueron presentados el mes pasado en la conferencia sobre redes cuánticas desarrollada en Viena en el marco del proyecto europeo SECOQC. Este proyecto presentó en esa conferencia la viabilidad de transmisión de datos a través de criptografía cuántica en una red comercial de telecomunicaciones.

 

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