El consorcio QSAFE (Quantum Network System Architecture for Europe), seleccionado en abril de 2021 por la Comisión Europea para diseñar la infraestructura europea de comunicación cuántica EuroQCI, acaba de presentar los resultados preliminares de su estudio. Estos incluyen un primer diseño técnico, análisis de seguridad y un primer dimensionamiento de la red, y sienta las bases de su futura implementación.
QSAFE, dirigido por Deutsche Telekom, reúne a socios europeos con más de 20 años de experiencia en las comunicaciones cuánticas, una baza sumamente útil para la futura infraestructura cuántica europea: el Instituto Austríaco de Tecnología (AIT), Thales, Thales Alenia Space y Telefónica Investigación y Desarrollo. También participan en el proyecto socios procedentes del mundo académico y empresas altamente especializadas
De una duración de quince meses, el estudio es la continuación de una primera fase de viabilidad llevada a cabo en 2020 por el mismo consorcio, dirigido en ese momento por Thales. Siguiendo un enfoque denominado “security-by-design” (la seguridad mediante el diseño), esta segunda fase pretende sentar las bases para el despliegue de una infraestructura cuántica europea que incluya tanto el componente terrestre por fibra óptica como el componente satelital.
El estudio se enmarca en la estrategia de la Unión Europea que consiste en impulsar el desarrollo de tecnologías de comunicaciones cuánticas seguras e independientes. A finales del mes de julio de 2021, Irlanda fue el último de los 27 Estados miembros de la UE en firmar la declaración EuroQCI, que compromete los Estados miembros, la Comisión Europea y la Agencia Espacial Europea (ESA) a planear de forma conjunta el despliegue en común de una infraestructura de comunicación cuántica segura.
Para definir la arquitectura de una red EuroQCI, en abril de 2021, la Comisión Europea lanzó dos estudios independientes, uno de los cuales es el dirigido por el consorcio QSAFE. Ambos estudios se centran en la distribución cuántica de claves seguras (QKD o Quantum Key Distribution). El proyecto reside en diseñar una red que proporcione claves entre distintos puntos de destino, donde se utilizarán para codificar y descodificar datos confidenciales de tal forma que siempre se detecte a un espía potencial. Los primeros usuarios serán la Unión Europea, sus Estados miembros y los organismos gubernamentales asociados.
Además, el análisis permitirá que la Comisión Europea disponga de una base para construir las próximas etapas orientadas a implementar la infraestructura de comunicación cuántica europea. El estudio cubre todos los aspectos de dicha estructura: coste, seguridad, tecnología, dimensionamiento, planificación, modelo operativo, etc.
El proyecto se beneficia principalmente de la variada experiencia de sus socios y de su implicación a largo plazo en el área de las tecnologías cuánticas. EuroQCI es ante todo una red de comunicación. Por tanto, la aportación de Deutsche Telekom y Telefónica es fundamental para planificar, construir y operar la red. En el marco de las actividades de investigación europeas, ambas empresas ya han instalado bancos de prueba cuánticos en Madrid y Berlín, y están investigando la interacción entre la tecnología cuántica y los equipos de la red existente. El Instituto Austríaco de Tecnología (AIT), una de las principales instituciones internacionales de investigación aplicada, cuyas capacidades en el área de las tecnologías QKD son ampliamente reconocidas, aporta una contribución muy relevante en cuanto al desarrollo de las tecnologías cuánticas, la realización de experimentaciones piloto y la implementación de bancos de prueba en Europa. Thales, líder mundial de los sistemas de seguridad complejos y críticos para la defensa, el transporte, la industria aeroespacial y las infraestructuras sensibles, contribuye en el proyecto con su experiencia en ciberseguridad y criptografía. Por último, Thales Alenia Space, cubre aspectos de la tecnología QKD vía satélite.
Deutsche Telekom y Telefónicaya han instalado bancos de prueba cuánticos en Madrid y Berlín
El consorcio QSAFE colabora estrechamente con algunos representantes de los gobiernos nacionales, de manera que la iniciativa respeta fielmente las políticas de seguridad nacionales y europea.
La alianza entre grandes operadores de redes, integradores de sistemas y proveedores europeos de redes de comunicación óptica y de componentes espaciales, junto con expertos de alto nivel de universidades e institutos de investigación, constituye el marco ideal para diseñar la mejor red de distribución de claves cuánticas para Europa.
La clave de la seguridad
Para encriptar información sensible de manera segura, es preciso que las partes interesadas de la red de comunicación compartan las claves de codificación con una protección total. Los métodos de encriptación que han resultado eficientes hasta ahora como RSA (Rivest, Shamir, Adleman) o DH (Diffie-Hellman) no ofrecerán las mismas garantías frente a los ataques de ordenadores cuánticos, lo cual constituye una amenaza para todos los sistemas de comunicación de alta seguridad e indefectiblemente lleva a adoptar la distribución de claves cuánticas. La tecnología de estas claves se basa en leyes físicas de la naturaleza que permiten impedir sistemáticamente las miradas indiscretas. Las claves cuánticas protegen en efecto las infraestructuras críticas y la información privada o gubernamental de carácter confidencial contra cualquier ataque o intento de violación.
