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QRNG: Nueva tecnología aplicada a la seguridad en Internet


Las comunicaciones electrónicas se harán seguras con la creación del primer generador de números aleatorios Quantum práctico del mundo patentado por Quantum Base, una empresa spin-out de la Lancaster University. Los QRNG actuales suelen ser lentos y costosos, por lo que solo se utilizan en aplicaciones de nicho.

Pero el Qantum Base QRNG puede integrarse dentro de cualquier dispositivo electrónico sin aumentar el costo o la complejidad y con una velocidad máxima muy alta. El QRNG ha sido seleccionado para la prestigiosa Exposición de Ciencia del Verano de la Royal Society de este año, que "celebra la ciencia dando forma a nuestro futuro".

El impacto del QRNG será revolucionario, haciendo que los ataques basados en predecir eventos 'aleatorios' sean cosa del pasado. Con un milésimo del ancho de un cabello humano, este dispositivo cuántico se puede incorporar tanto a la microelectrónica nueva como a la existente. Utiliza un solo diodo que puede, por ejemplo, fabricarse junto con los otros miles de millones de diodos en un microprocesador. Resolverá las debilidades del cifrado actual, permitirá que Blockchain se implemente con una seguridad cuántica irrompible y será vital en áreas sensibles como la banca, las finanzas, la defensa y las redes sociales.


Los números aleatorios son la base de la seguridad y la privacidad de cualquier comunicación electrónica. Desde loterías y juegos de azar hasta algoritmos de encriptación en cada mensaje enviado a través de Internet, se requiere una fuente confiable de números aleatorios. Pero la verdadera aleatoriedad no es fácil de lograr, y las soluciones actuales pueden conducir a resultados predecibles, como en el caso de algoritmos matemáticos mal diseñados, o pueden ser parciales si dependen de dispositivos físicos.

La seguridad en línea actualmente se basa en generadores de números aleatorios "pseudo" que son vulnerables al ataque. Cualquier falla puede tener resultados catastróficos, como cuando 750.000 tarjetas de identificación nacional y tarjetas inteligentes de residencia electrónica se vieron comprometidas en Estonia en 2017. El problema ahora se ha resuelto con la creación del primer generador práctico de números aleatorios basado en la física cuántica.

El profesor Rob Young, director del Quantum Technology Center de Lancaster, dijo: "La tecnología que hemos creado aquí es emocionante no solo porque resuelve un problema importante, sino que también representa la mejor solución posible para ese problema. Defectos en el camino de los dispositivos electrónicos actuales producir números aleatorios debilita su seguridad y los hace menos eficientes. Nuestra solución corrige esto, pero también es increíblemente pequeña y eficiente, lo cual es muy importante ". 


"En Quantum Base creamos un dispositivo pequeño y de baja potencia que produce números aleatorios puros. Se puede incorporar a cualquier producto electrónico con un costo incremental mínimo o nulo una vez que se alcanza la producción de volumen".

Los verdaderos generadores de números aleatorios son sistemas cuyas salidas no se pueden determinar, incluso si se conoce su estructura interna y comportamiento previo. Las partículas subatómicas no obedecen las leyes de la física clásica, pero son totalmente impredecibles en su comportamiento, por lo que son la fuente ideal de aleatoriedad. Esto hace que el Quantum Random Number Generator desarrollado por Quantum Base y Lancaster University sea irrompible porque se basa en su incertidumbre intrínseca.

Phillip Speed, CEO de Quantum Base dijo: "Nuestro dispositivo electrónico simple utiliza la incertidumbre intrínseca inherente a la mecánica cuántica para crear un producto que cambia el juego aplicable a una amplia gama de mercados de volumen como el Internet de las Cosas y el Industrial Internet of Things donde el tamaño, el costo y el consumo de energía son factores críticos que han inhibido la proliferación de generadores de números aleatorios cuánticos. 

El generador se ha incluido en la Exposición de verano de la Royal Society 2018. Se pueden encontrar más detalles sobre el desarrollo del generador en el artículo publicado en Nature.


El nuevo procesador de Google 72-Qubit orientado a mejorar los flujos de información y datos a través de la computación cuántica
Google presenta su nuevo procesador cuántico, Bristlecone
Los científicos dicen que podría desempeñar un papel clave para hacer que las computadoras cuánticas sean "funcionalmente útiles". El campo de la computación cuántica, donde un procesador maneja una variedad de entradas y salidas a la vez, ha estado empujando los límites en los últimos años. Sin embargo, las computadoras cuánticas generalmente se utilizan para la investigación. Las computadoras cuánticas aún no son relevantes o incluso útiles para los usuarios. Pero con Google presentando Bristlecone, su último y más poderoso procesador cuántico, nos hemos acercado más a esa etapa.

La carrera hacia el dominio de la seguridad en Internet no ha hecho más que empezar.


Fuentes: http://www.lancaster.ac.uk/news/game-changing-invention-to-revolutionise-internet-security.

Extracting random numbers from quantum tunnelling through a single diode. Nature Scientific Reports, SCiEntifiC REPOrTS | (2017) 7:17879 | DOI:10.1038/s41598-017-18161-9

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