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Un grupo de investigadores diseñó una red de fibra de vidrio inhackeable

For the first time, researchers demonstrate how to make quantum key distribution work on a 200Gbit/sec line.
El profesor Andrew Lord y el doctor Andrew Shields frente a una demostración de esta tecnología en los laboratorios Adastral Park. El carrete del medio posee 50 kilómetros de fibra de vidrio. Imagen: Nicole Kobie

Un grupo de investigadores están haciendo alarde de haber creado una red de fibra de vidrio "imposible de hackear", luego que un grupo de empresas de tecnología diera una demostración sobre cómo distribuir llaves cuánticas, técnica que funciona utilizando fotones para enviar llaves de encriptación.

La criptología cuántica es una antigua idea que utiliza fotones (partículas de luz) para distribuir llaves que son utilizadas para proteger datos sensibles, como los estados de cuenta bancarios o los historiales de salud. Ahora está siendo utilizada por las compañías de redes de alta velocidad en una conexión a más de 200 gigabits por segundo, a través de una linea de 100 kilómetros, luego que Toshiba Research, BT y ADVA Optical Networking solucionaran algunos problemas.

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Así es como funciona: las llaves de encriptación son generadas en un extremo de la conexión de fibra y enviada en fotones junto a los datos. "Los fotones son partículas cuánticas y tienen la encantadora característica que si alguien las manipula, es posible averiguarlo. No hay forma de manipular un fotón y que nadie sepa que lo hiciste" me dijo el doctor Tim Whitley, jefe de investigación e innovación en BT.

Y si el fotón ha sido manipulado y la llave está comprometida, entonces no será utilizada, lo que significa que no se podrá acceder a los datos, "Estamos creando claves secretas y no usaremos esas llaves si sabemos que han sido hackeadas, no hay chance de perder información de esta forma" me dijo Andrew Shields, un asistente del director general de Toshiba Research en Europa.

"La distribución de llaves cuánticas garantiza que no se comprometerá su seguridad sin saberlo".

Su colega, Andrew Lord, jefe de investigación óptica en BT y profesor en la Universidad de Essex, dijo que los datos protegidos por estos medios son "imposibles de hackear" a medida que son transmitidos.

Se ha trabajado en esta tecnología por años: BT presentó patentes en 1983 e hizo una demostración sobre cómo enviar llaves encriptadas a través de fotones a mediados los 90, pero en ese tiempo no se podían enviar datos sin distorsionar las llaves.

Las señales cuánticas son muy débiles (menos de un fotón por cada bit) comparado con las señales ordinarias que tienen más de un millón de fotones por bit, según explican los investigadores. Esto significa que son "fácilmente abrumadas" por las señales estándar de luz, por lo que se requiere la cara instalación de una "fibra negra", que esencialmente es una red propia que no es utilizada para transmitir datos.

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Trabajando junto a BT y ADVA fue que los investigadores de Toshiba pudieron filtrar la luz para tomar sólo un fotón, lo que significa que las llaves cuánticas podían ser enviadas en la misma hebra de fibra por la que viajaban los otros datos.

Imagen: Nicole Kobie

Esto significa que esta forma de distribución de llaves cuánticas funciona en los cables de fibra óptica existentes, lo que muy útil ya que poner una nueva fibra costaría billones y tomaría décadas, señaló Whitley. Si bien, en el Reino Unido BT, necesitará instalar nuevos equipamientos en los gabinetes de las calles para utilizar la encriptación cuántica, Whitley dijo que esta era una actualización de infraestructura y que la tecnología podía ser incluida como parte de las actualizaciones regulares.

Esto, ademas de la posibilidad de encriptar datos a 200 gigabits por segundo y por más de 100 kilómetros de fibra, muestra que la tecnología puede ser utilizada a través de múltiples redes, más que solo en un nicho de aplicaciones. Algunos intentos anteriores habían estado limitados a 40 gigabits por segundo, pero el estándar para la transmisión por fibra está más cerca de un formato de datos a 100 gigabits por segundo, por lo que las pruebas demuestran que puede funcionar en redes estándar.

Whitley espera que dentro de una década este tipo de protección será estándar y ofrecerá transmisión de datos "donde la seguridad estará garantizada por las leyes de la física".

"La meta es realmente importante" me dijo Whitley, "Si te adelantas una década, creo que las redes de telecomunicaciones alrededor del mundo serán seguras gracias a la distribución de llaves cuánticas, lo que es una garantía de que las personas no comprometerán su seguridad sin saberlo".

Esta protección es importante a medida que las redes de fibra de vidrio se hacen más fáciles de infiltrar. "Si tomas una fibra y la doblas, algo de luz saldrá de ahí" dice el profesor Lord, "si eres capaz de detectar esa luz, serás capaz de infiltrar ese sistema, lo que es un gran problema".

De hecho los hackers no son son el único problema: el reporte sugiere que los espías gubernamentales han estado infiltrando redes de banda ancha. Le pregunté a Whittley si este descubrimiento podría ayudar a prevenir la infiltración en redes de fibra de vidrio (las que están siendo instaladas en todo el Reino Unido), "No sabemos exactamente como está ocurriendo la instalación, pero en teoría si, eso es correcto" él dijo.