Curso 5: AI × Blockchain | Módulo 7 de 12

CRIPTOGRAFÍA POST-CUÁNTICA

Preparando blockchain para la era de los ordenadores cuánticos

NIST PQC Algoritmo de Shor Falcon · Kyber
Piensa así: los ordenadores cuánticos son como una llave maestra que puede abrir cualquier cerradura actual (RSA, ECDSA). La criptografía post-cuántica es cambiar todas las cerraduras del mundo a unas que ni la llave maestra cuántica pueda abrir. Es una carrera contra el tiempo.

Objetivos de este módulo

Intuición

El algoritmo de Shor puede factorizar números grandes en tiempo polinomial, rompiendo RSA y ECDSA. El algoritmo de Grover acelera la búsqueda en bases de datos, afectando hashes. Los ordenadores cuánticos prácticos (>1000 qubits lógicos) podrían llegar en 2030-2035.

Paso a paso

1. Hoy: criptografía clásica (RSA, ECDSA, SHA-256). 2. 2025-30: ordenadores cuánticos de 1000+ qubits lógicos. 3. Migración a algoritmos PQC (Kyber, Dilithium, Falcon, SPHINCS+). 4. Hard forks en blockchains para actualizar firmas. 5. Híbrido: clásico + PQC durante transición.

Ejemplo concreto

NIST PQC estándares 2024: CRYSTALS-Kyber (KEM), CRYSTALS-Dilithium (firmas), FALCON (firmas compactas), SPHINCS+ (firmas sin estado). Ethereum podría migrar a firmas post-cuánticas via EIP. Bitcoin considera tapscript upgrades.

Error común

Pensar que la amenaza cuántica es lejana. Los atacantes pueden usar "harvest now, decrypt later": recolectar datos encriptados hoy y descifrarlos cuando existan ordenadores cuánticos. Datos con larga vida (30+ años) como secretos de estado o propiedad intelectual ya están en riesgo.

Relevancia actual

NIST estandarizó 4 algoritmos PQC en 2024. Google ya usa Kyber en Chrome para TLS. Ethereum Foundation investiga migración PQC. Vitalik propuso "endgame" post-cuántico para Ethereum. Bitcoin podría actualizarse en 2026-27.

Conexión

La criptografía post-cuántica se conecta con ZK-proofs (04) que usan STARKs (post-quantum seguros), con privacidad (05) para datos a largo plazo, y con DIDs (06) para identidad resistente a quantum.

Cómo dominar Criptografía Post-Cuántica

1
Entiende la amenaza

Shor rompe RSA/ECDSA, Grover afecta SHA. Qubits lógicos 1000+ = peligro real.

2
Conoce los algoritmos

Kyber (KEM), Dilithium (firmas), Falcon (firmas compactas), SPHINCS+ (sin estado).

3
Explora impacto en blockchain

Firmas de transacciones, hashes, contratos, y wallets PQC.

4
Analiza estrategias de migración

Híbrido (clásico + PQC), hard forks, y backward compatibility.

5
Responde el quiz

2 de 3 correctas = insignia de Quantum Defender.

Algoritmos NIST PQC

CRYSTALS-Kyber
KEM (Key Encapsulation Mechanism)
CRYSTALS-Dilithium
Firma digital principal
FALCON
Firma compacta para blockchain
SPHINCS+
Firma sin estado, conservadora

CRYSTALS-Kyber

Algoritmo de encapsulamiento de claves (KEM) basado en lattices. Seleccionado por NIST como estándar principal para intercambio de claves post-cuánticas. Tamaño de clave pública: 1.3KB. Seguridad basada en el problema Learning With Errors (LWE).

Comparativa: Criptografía Clásica vs Post-Cuántica

Clásica (Vulnerable)
RSA-2048 — Roto por Shor
ECDSA (secp256k1) — Roto por Shor
EdDSA (Ed25519) — Roto por Shor
SHA-256 — Afectado por Grover (bits de seguridad reducidos a la mitad)
Post-Cuántica (Segura)
CRYSTALS-Kyber — KEM basado en lattices
CRYSTALS-Dilithium — Firma principal
FALCON — Firma compacta (~670 bytes)
SHA-256 — Usar salidas más largas (SHA-512) para mantener seguridad

Mini Quiz

Explora los algoritmos post-cuánticos NIST y su impacto en blockchain.

Resumen del módulo

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