Estado de la criptografía post-cuántica y simulaciones de algoritmos post-cuánticos

Abstract

Desde que apareció la idea de utilizar computadores cuánticos para resolver problemas matemáticos de gran complejidad que no podrían ser resueltos en tiempo polinomial por computadores clásicos inició una carrera en la que compiten dos equipos: los que desarrollarán el primer computador cuántico de uso general y los que descubrirán como poder resistir al uso malicioso de estos nuevos computadores. La criptografía post-cuántica trata de imponerse a esta situación investigando nuevos algoritmos que reemplacen a los algoritmos actuales de clave pública como RSA dando lugar a sistemas resistentes tanto a algoritmos clásicos como a cuánticos antes de que la amenaza de un computador cuántico pueda acabar, entre otros peligros y en especial, con la seguridad y la privacidad en las comunicaciones a través de Internet. Se refleja en este proyecto el estado actual de la investigación en esta materia: algoritmos criptográficos basados en problemas que no pueden ser resueltos por computadores cuánticos, desarrollos y patentes, aplicaciones actuales y futuras, etc. dejando al lector una fuente de recursos óptima para su iniciación en la criptografía post-cuántica.

Since the idea of using quantum computers appeared to solve complex mathematical problems that could not be solved in polynomial time by classical computers, it started a race in which two teams are competing: those that will develop the first general-purpose quantum computer and those that will discover how to resist the malicious use of these new computers. Post-quantum cryptography tries to impose itself on this situation by investigating new algorithms that replace current public-key algorithms such as RSA, giving rise to systems resistant to both classical and quantum algorithms before the threat of a quantum computer can end, between other dangers and in particular, with security and privacy in communications over the Internet. The current state of research in this field is reflected in this project: cryptographic algorithms based on problems that can not be solved by quantum computers, developments and patents, current and future applications, etc. leaving the reader an optimal source of resources for his initiation into post-quantum cryptography.

Des que va aparèixer la idea d'utilitzar computadors quàntics per a resoldre problemes matemàtics de gran complexitat que no podrien ser resolts en temps polynomials per computadors clàssics va iniciar una carrera en la qual competeixen dos equips: els que desenvoluparan el primer computador quàntic d'ús general i els que descobriran com poder resistir a l'ús maliciós d'aquests nous computadors. La criptografia post-quàntica tracta d'imposar-se a aquesta situació investigant nous algorismes que reemplacin als algorismes actuals de clau pública com RSA donant lloc a sistemes resistents tant a algorismes clàssics com a quàntics abans que l'amenaça d'un computador quàntic pugui acabar, entre altres perills i especialment, amb la seguretat i la privacitat en les comunicacions a través d'Internet. Es reflecteix en aquest projecte l'estat actual de la recerca en aquesta matèria: algorismes criptogràfics basats en problemes que no poden ser resolts per computadors quàntics, desenvolupaments i patents, aplicacions actuals i futures, etc. deixant al lector una font de recursos òptima per a la seva iniciació en la criptografia post-quàntica.