La industria española aspira a posicionarse en la Liga QKD de claves cuánticas
- Abre una nueva era a las comunicaciones seguras
- Millones de fotones en beneficio de la seguridad nacional
Cuando se acaba de cumplir el 68 aniversario de la puesta en órbita del primer satélite artificial de la Tierra, el Sputnik-1, por parte de la ya desaparecida Unión Soviética, la industria espacial española está decidida a jugar en la 1ª División de la Liga QKD ultraterrestre.
Es un escudo invisible que pretende evitar que los ordenadores cuánticos, que se espera que sean realidad en la década de 2030, descifran cualquier mensaje secreto cifrado incluso con los algoritmos más sofisticados.
Los analistas tecnológicos confían en que los ordenadores cuánticos alcancen la plena supremacía en los próximos 5 a 10 años y que, a partir de entonces, las Agencias de Inteligencia e instituciones oficiales de las naciones que los posean, pero también los hackers y las organizaciones criminales, “sean capaces, en menos de una hora, de romper las inexpugnables claves asimétricas que ahora mismo utilizan gobiernos, entidades financieras y grandes empresas”, asegura Ángel Álvaro, director técnico del proyecto QKD en Thales Alenia Space España.
La activación de la iniciativa nacional QKD se enmarca en los Fondos Europeos de Recuperación a través del PERTE Aeroespacial del ministerio de Ciencia y cuenta con financiación del Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (CDTI). Concebida para “blindar” comunicaciones de datos e informaciones secretas, su razón de ser es anticiparse a la inminente llegada de la computación cuántica, a la vez que reforzar la infraestructura de comunicaciones seguras de la Unión Europea.
Dos consorcios de empresas españolas trabajan a marchas forzadas en sendos proyectos de distribución de claves cuánticas o QKD, acrónimo del inglés Quantum Key Distribution. Uno y otro son muy diferentes, pero tienen un mismo objeto: desarrollar sistemas cuánticos de cifrado vía satélite para constituir una barrera que ponga freno a los ciber ataques y al ciber espionaje sobre las comunicaciones entre dos interlocutores de alto nivel político, militar, económico o financiero.
Abre una nueva era a las comunicaciones seguras
Por un lado, está el consorcio liderado por Sener Aeroespacial, inmerso en hacer realidad un demostrador LEO QKD, que debe operar desde la órbita baja de la Tierra o LEO, acrónimo del inglés Low Earth Orbit. Financiado con 18 millones de euros, la compañía española busca “una oportunidad de demostración en órbita” para efectuar las pruebas tecnológicas de su clave cuántica, afirma su director general de Espacio, Diego Rodríguez, lo que se llevará a cabo a bordo de un satélite de comunicaciones posicionado entre 500 y 700 kilómetros de altura.
En cambio, el grupo industrial capitaneado por Thales Alenia Space España está empeñado en desarrollar un prototipo de GEO QKD que preste servicio desde la órbita geoestacionaria o GEO, acrónimo del inglés Geostationary Earth Orbit. De llegar a hacerse realidad, se convertiría en el primer sistema de transmisión de claves cuánticas instalado a bordo de un ingenio posicionado nada menos que a 36.000 kilómetros de la Tierra, que abarcaría casi un tercio de la Tierra. La iniciativa tiene un grado de complejidad muy, muy elevado, por lo que está financiado con 103,5 millones de euros.
¿De qué va QKD? Es una tecnología disruptiva que “abre una nueva era para las comunicaciones seguras”, resume el director ejecutivo de Thales Alenia Space España, Ismael López. Se trata de “distribuir claves encriptadas a dos interlocutores que quieren comunicarse con la máxima confidencialidad, de tal modo que sólo ellos dos tienen capacidad para descifrar y leer los mensajes que se intercambian ¡Y nadie más!”.
Para Ángel Álvaro, el jefe del equipo que desarrolla el GEO QKD “resulta imprescindible estar preparados con suficiente antelación”. Argumenta que el día en que los potentes ordenadores cuánticos lleguen a estar operativos, “los primeros que los utilicen con fines inconfesables estarán en condiciones de penetrar, romper y bucear en cualquier método actual de cifrado, por muy sofisticado que sea”. “A partir de ese momento ‒continua Ángel Álvaro‒, todos los datos e informes clasificados como secretos estarán comprometidos”.
La gran ventaja que ofrece QKD, ya sea LEO o GEO es que, por los principios físicos y matemáticos de la mecánica cuántica, “las claves creadas con algoritmos cuánticos no pueden leerse más que una sola vez”. En consecuencia, si alguien trata de copiar, espiar o apropiarse de la clave, “tal acción altera y paraliza de manera automática e inmediata la secuencia de transmisión de las claves”. El resultado es que “cualquier intento de intrusión queda al descubierto de modo instantáneo, sin permitir acceso alguno a la información, aunque sea de modo parcial”, explica Ángel Álvaro.
Con ambos QKD se quieren proteger infraestructuras críticas contra el espionaje ciber orientado a colapsar el funcionamiento de las grandes centrales eléctricas, los sistemas de gestión del agua, hospitales y, por supuesto, las transacciones y los secretos que guardan celosamente los estados, las Fuerzas Armadas, los bancos y las entidades financieras, por ejemplos.
Millones de fotones en beneficio de la seguridad nacional
La meta es establecer transmisiones casi incapaces de ser descifradas por terceros y resistentes a los ataques de potentes ordenadores cuánticos por hackers, organizaciones de delincuentes o terceros países, que pretendan apropiarse de datos o información crítica ligada a la seguridad nacional.
El pleno desarrollo de los ordenadores cuánticos está a la vuelta de la esquina, y sus primeros utilizadores podrán descifrar los actuales sistemas de encriptación, incluido el RSA, la forma de criptografía asimétrica más utilizada en el mundo. El sistema de claves RSA es un acrónimo del apellido de sus creadores, el profesor norteamericano Ron Rivest, el israelí Adi Shamir y el también estadounidense Leonard Adleman, que lo desarrollaron en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en 1977 y cuyos algoritmos, en la práctica, permiten una total confidencialidad… hasta ahora.
La tecnología GEO QKD de Thales Alenia Space España, antes de ser probada en el espacio, va a ser sometida a evaluación en tierra. Será en el primer semestre de 2026, entre la isla de La Palma y la de Tenerife, distantes entre sí unos 150 kilómetros. Tras los ajustes necesarios, su componente de vuelo será embarcado en un satélite de comunicaciones de Hispasat, que disparará fotones sobre una estación receptora terrena para generar claves de cifrado aleatorias, que se reenviarán de forma inmediata a los interesados. Hay que recordar que, en esencia, los fotones son partículas subatómicas portadoras de todas las formas de radiación electromagnética.
Como responsable del proyecto en Thales Alenia Space España, Ángel Álvaro explica que el componente espacial de GEO QKD lleva como instrumento principal un “láser pulsado, súper rápido y muy débil”, cuya función es disparar 500 millones de fotones por segundo, es decir “500 mega pulsos muy cortos de baja intensidad. Pero recalca que, “de todos los fotones, llegarán a la Tierra alrededor de unos 10.000”. Y ¿qué pasa con el resto? “Pues que los absorbe la atmósfera, por lo que hemos creado un algoritmo contable para identificar qué fotón llega a su destino y cual no”.
El proyecto que lidera Thales Alenia Space España es el que, sin duda, conlleva una mayor complejidad en su desarrollo y es el más difícil de sacar adelante. Para conocer su situación de progreso, la secretaria general de Innovación, Teresa Riesgo, ha visitado hace escasos días la sede de la compañía en Tres Cantos, cerca de Madrid, junto con el secretario general de Telecomunicaciones, Matías González Martín, y el director general del CDTI, José Moisés Martín.
La puesta a punto del demostrador GEO QKD es fruto de las tecnologías del grupo de empresas e instituciones dirigido por Thales Alenia Space España, sociedad 67 por ciento Thales France y 33 por ciento la corporación Leonardo de Italia. Está integrado por Arquimea, GMV, Hispasat, IDOM, Indra, el Instituto Astrofísico de Canarias, Qdynamics, Quside, Tecnobit, Thales Ciberseguridad, las universidades de Vigo y Politécnica de Madrid y el Centro Criptológico Nacional.
El LEO QKD que lidera Sener Aeroespacial cuenta con la participación de Deimos, Hisdesat, Hispasat, Indra, Luxquanta, Quside, del Instituto Astrofísico de Canarias, del Instituto de Ciencias Fotónicas y del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña.
