La computació quàntica de la ncfcccd té implicacions profundes en el camp de la criptografia, tant en termes d'amenaces com d'oportunitats. Aquí tenim una visió general:

Amenaces a la Criptografia Actual:

• Algoritme de Shor: Un dels majors riscos per a la criptografia clàssica és l'algoritme de Shor, que pot factoritzar nombres enters en temps polinòmic en una computadora quàntica. Això significa que sistemes criptogràfics com RSA, que es basen en la dificultat de factoritzar grans nombres primers, podrien ser vulnerables si es desenvolupen ordinadors quàntics prou potents.
• Impacte en la Seguretat: Els sistemes de criptografia de clau pública actuals, incloent-hi RSA, ElGamal, i altres basats en problemes de logaritme discret, serien potencialment fàcils de trencar amb computació quàntica, comprometent la seguretat de moltes comunicacions i transaccions digitals.

Oportunitats en Criptografia Quàntica:

• Criptografia Postquàntica: En resposta a aquestes amenaces, s'està desenvolupant la criptografia postquàntica, que busca algoritmes que siguin resistents a atacs quàntics. Aquestes solucions poden incloure:
  • Criptografia basada en codis: Com l'esquema de McEliece.
  • Criptografia basada en hash: Com el sistema de signatura Merkle.
  • Criptografia basada en retículos: Com Ring-LWE.
  • Criptografia basada en funcions polinomials multivariables.
  • Criptografia basada en isogenies: Com CSIDH.
• Distribució de Claus Quàntica (QKD): Utilitza propietats de la mecànica quàntica per distribuir claus de manera segura. La QKD permet a dues parts compartir claus de xifratge detectant qualsevol intent d'intercepció, ja que qualsevol mesura quàntica altera l'estat del sistema, alertant les parts de l'espionatge.
• Seguretat Incondicional: La distribució de claus quàntica proporciona una seguretat teòricament incondicional, ja que està basada en les lleis de la física en lloc dels límits computacionals.

Estat Actual:

• Investigació i Desenvolupament: Hi ha un esforç global per desenvolupar i estandarditzar algoritmes de criptografia postquàntica, amb iniciatives com les de l'Institut Nacional de Normes i Tecnologia (NIST) que estan treballant en estàndards per a aquest tipus de criptografia.
• Implementació Pràctica: Encara que la tecnologia quàntica està en les seves etapes inicials, empreses com IBM estan desenvolupant solucions de "Quantum Safe Cryptography" per preparar-se per a un futur on els ordinadors quàntics podrien ser una amenaça real.
• Desafiaments: Tot i que la teoria és prometedora, els desafiaments pràctics inclouen la necessitat de desenvolupar ordinadors quàntics estables, amb un nombre suficient de qubits per implementar aquests algoritmes a gran escala, i la integració d'aquestes noves tecnologies de seguretat en infraestructures existents.

En resum, mentre la computació quàntica amenaça la criptografia clàssica, també impulsa la recerca en noves formes de criptografia que siguin segures en un món postquàntic, amb la distribució de claus quàntica com un exemple de tecnologia que ja està sent explorada i implementada en alguns contextos.