La llegada de los ordenadores cuánticos está alterando por completo el panorama de la seguridad digital. Windows 11, como sistema operativo de referencia en millones de dispositivos, ha decidido adelantarse a estos cambios e integrar tecnología de protección cuántica para defender la información frente a las amenazas del futuro.
Aunque a simple vista pueda parecer que todo esto está lejos de afectar tu día a día, las principales empresas tecnológicas ya están tomando medidas para blindar sus plataformas frente a los riesgos asociados a esta nueva era. Microsoft apuesta por una evolución crucial en la forma en la que Windows protege tus datos, recurriendo a algoritmos post-cuánticos y colaborando con organismos internacionales para garantizar que ni siquiera los ordenadores más poderosos del mañana puedan comprometer tu privacidad.
¿Qué es la computación cuántica y por qué preocupa a la ciberseguridad?
El concepto de ordenadores cuánticos ha dejado de ser ciencia ficción para convertirse en una realidad tecnológica imparable. Estos equipos, en lugar de usar los tradicionales bits (0 y 1), emplean qubits, que pueden encontrarse en múltiples estados simultáneamente gracias a los fenómenos de superposición y entrelazamiento cuántico. Por todo esto, un ordenador cuántico puede realizar cálculos complejos en tiempos irrisorios comparados con los ordenadores clásicos.
Esta capacidad plantea un desafío enorme para la seguridad digital. Los sistemas de cifrado tradicionales, como RSA o ECC, se basan en problemas matemáticos que resultan casi imposibles de resolver con ordenadores convencionales, pero que un ordenador cuántico podría solventar en un abrir y cerrar de ojos. De materializarse, esto dejaría obsoleta gran parte de la infraestructura de seguridad que protege desde transacciones bancarias hasta comunicaciones gubernamentales.
La amenaza es tan real que grandes empresas tecnológicas como Microsoft, IBM, Google o Intel llevan años invirtiendo en computación cuántica, tanto para aprovechar su poder como para anticiparse a los retos de la ciberseguridad. Por mucho que estas máquinas aún estén en desarrollo y su uso generalizado tarde unos años, ya hay consenso en que la prevención es clave.
Cómo afecta la computación cuántica a los métodos tradicionales de cifrado
La mayoría de los sistemas de cifrado de hoy utilizan algoritmos asimétricos, apoyados en la dificultad de ciertos problemas matemáticos, como la factorización de grandes números primos o el cálculo de logaritmos discretos. Estos problemas han mantenido la información segura durante décadas, porque los ordenadores actuales necesitarían millones de años para resolverlos.
Sin embargo, la computación cuántica cambia por completo las reglas del juego. Un ordenador cuántico potente podría, con el algoritmo adecuado, romper estos cifrados en segundos.
Surge aquí un nuevo riesgo del que se habla cada vez más: los ataque tipo «guardar ahora, descifrar después» (store now, decrypt later). Los atacantes interceptan y almacenan datos cifrados hoy, esperando el momento en que la computación cuántica vaya madurando hasta permitir descifrarlos, incluso años después de que fueran robados.
Criptografía post-cuántica: la respuesta al reto cuántico
Para contrarrestar el potencial de los ordenadores cuánticos, ha nacido la criptografía post-cuántica (PQC). Esta disciplina desarrolla y selecciona algoritmos capaces de resistir tanto a ataques de ordenadores clásicos como cuánticos.
Los algoritmos post-cuánticos se basan en problemas matemáticos diferentes, como:
- Redes euclidianas (lattices): muy difíciles de resolver incluso para los equipos cuánticos.
- Códigos de corrección de errores: permiten ocultar datos de forma robusta.
- Isogenias entre curvas elípticas: plantean nuevos retos matemáticos para los atacantes.
- Sistemas multivariables no lineales: complican la resolución y el descifrado.
El National Institute of Standards and Technology (NIST), en Estados Unidos, lidera un proceso internacional para estandarizar estos algoritmos. Entre los seleccionados destacan:
- CRYSTALS-Kyber para el intercambio de claves.
- CRYSTALS-Dilithium para firmas digitales.
- SPHINCS+ como alternativa basada en árboles hash.
Estas soluciones ya se prueban en grandes proyectos tecnológicos y se están integrando en los principales productos y servicios de empresas como Microsoft, Google y Cloudflare.
Cómo implementa Microsoft la protección cuántica en Windows 11
Microsoft ha decidido dar un paso al frente y comenzar a desplegar protección cuántica real en Windows 11. La compañía ha integrado algoritmos de criptografía post-cuántica en su sistema operativo y productos asociados, anticipándose a las futuras amenazas.
La llegada de la build 27852 de Windows 11 Canary marcó el pistoletazo de salida para estas mejoras de seguridad. De manera progresiva, los usuarios podrán beneficiarse de niveles de protección avanzados frente a ataques cuánticos:
- La librería SymCrypt ahora soporta ML-KEM (Mecanismo de Encapsulación de Claves basado en módulos y redes) y ML-DSA (algoritmo de firma digital seguro frente a ataques cuánticos).
- Estos algoritmos se están integrando en funciones criptográficas críticas, como NCrypt, BCrypt y Crypt32.
- Certificados y autenticaciones digitales también mejoran gracias a la adopción de estas tecnologías.
Además, Microsoft no limita estas herramientas solo a Windows 11: la compatibilidad se está extendiendo gradualmente a Azure, Microsoft 365, Windows Server 2025 e incluso a Linux mediante SymCrypt-OpenSSL. Esta estrategia busca blindar el ecosistema de productos y servicios contra cualquier vulnerabilidad asociada a la computación cuántica.
Retos y desafíos de la transición a la seguridad post-cuántica
No todo es sencillo en el camino hacia una seguridad digital blindada frente a la computación cuántica. El despliegue de algoritmos post-cuánticos en Windows 11 y el resto del ecosistema Microsoft enfrenta varios desafíos:
- Compatibilidad y estandarización: garantizar que nuevos algoritmos coexistan y sean compatibles con sistemas y dispositivos existentes es clave. La coordinación a escala global es esencial para evitar fragmentación y vulnerabilidades.
- Rendimiento y eficiencia: los algoritmos resistentes a ataques cuánticos suelen requerir más recursos computacionales, claves más grandes y ancho de banda superior, lo que podría afectar el rendimiento en dispositivos antiguos o de gama baja.
- Educación y concienciación: el cambio requiere que desarrolladores, profesionales de TI y usuarios comprendan la importancia de estos nuevos algoritmos y los implementen correctamente.
Microsoft ha puesto en marcha guías, kits de herramientas y colaboraciones con instituciones académicas para asegurar una transición eficaz y segura.
Qué ataques y riesgos trata de frenar la criptografía cuántica
La motivación principal de la protección cuántica es frenar los ataques que podrían dejar en ridículo la seguridad de hoy en día. Algunos de los riesgos más destacados son:
- Harvest now, decrypt later: como ya hemos comentado, consiste en recopilar enormes volúmenes de datos cifrados para, años después, descifrarlos aprovechando la potencia de la computación cuántica.
- Intercepción de autenticaciones e identidades digitales: los algoritmos clásicos de firma y certificados pueden quedar comprometidos, afectando a la verificación de usuarios, transacciones bancarias y comunicaciones sensibles.
- Acceso a infraestructuras críticas: desde sistemas financieros hasta redes eléctricas, pasando por servicios sanitarios o secretos gubernamentales, se verían en peligro si no se refuerza la seguridad con antelación.
Blindar la raíz del sistema operativo y los sistemas de comunicación es, por tanto, la única garantía de supervivencia ante un futuro donde los atacantes dispongan de armas tecnológicas mucho más poderosas.
Colaboración internacional y estándares abiertos
El desarrollo de la criptografía post-cuántica es un esfuerzo colectivo. Además de Microsoft, entidades gubernamentales, centros de investigación y empresas privadas colaboran a nivel internacional. Organismos como NIST han sido responsables de estandarizar los nuevos algoritmos.
En España, la apuesta se materializa con empresas como Qilimanjaro Quantum Tech o Multiverse Computing, y con el apoyo de organismos públicos como el INCIBE o el CCN, que han dado pasos firmes para incorporar tecnologías cuánticas en su hoja de ruta.
La colaboración entre industria y academia es otro de los pilares que refuerzan la solidez de estos métodos de seguridad adaptados al nuevo entorno digital.
Qué impacto tiene la protección cuántica en diferentes sectores
La criptografía resistente a la computación cuántica no solo afecta a los particulares, sino que transforma completamente industrias enteras:
- Sector financiero: garantiza la confidencialidad de las transacciones, protege datos bancarios y evita el fraude incluso ante ataques con ordenadores cuánticos.
- Gobiernos: permite mantener secretos de estado y datos personales de ciudadanos protegidos.
- Sanidad: asegura la privacidad de los registros médicos y protege la investigación científica y médica contra el espionaje digital.
- Industria tecnológica: facilita la transición a nuevas infraestructuras sin dejar obsoletos los sistemas existentes, gracias a soluciones híbridas y agnósticas al hardware.
Cada sector encuentra en la protección cuántica una solución tanto para los retos de hoy como para los del futuro más incierto.
Mientras que la integración masiva de los algoritmos post-cuánticos todavía está en fase de pruebas para el usuario doméstico, ya se están ejecutando en entornos empresariales, administraciones públicas y redes críticas. Soluciones como SymCrypt-OpenSSL permiten a empresas y usuarios de Linux aprovechar los avances de Microsoft sin cambiar radicalmente su infraestructura.
El desarrollo de guías prácticas y herramientas de transición es continuo. Grandes corporaciones ofrecen versiones híbridas de protocolos como TLS, SSH e IPSec que combinan cifrado clásico y post-cuántico, garantizando así la seguridad mientras se completa la migración.
Para los usuarios, se recomienda estar atentos a las actualizaciones y adaptarse a las recomendaciones de las principales compañías tecnológicas y organismos internacionales.