CITEDEF desarrolló un sistema prototipo para distribución de claves criptográficas basado leyes de la mecánica cuántica. El Departamento de Investigación en Láser y sus Aplicaciones (DEILAP) del Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF), ha logrado un prototipo para la distribución de claves criptográficas como resultado de la investigación que viene realizando desde el 2004. El desarrollo tenía como objetivo encriptar información clasificada, a través de un método láser basado en las leyes de la mecánica cuántica.


La criptografía es la disciplina que se dedica al estudio y desarrollo de técnicas que garanticen la seguridad de una comunicación entre dos o más partes frente a terceros. Es decir, ante la presencia de adversarios que intenten obtener información o interferir con los mensajes enviados.

En este marco, la Distribución Cuántica de Claves es una técnica de punta que explota las propiedades de la mecánica cuántica para garantizar la distribución segura de claves criptográficas de un modo completamente secreto. De este modo dos partes pueden comunicarse con absoluta confidencialidad, al compartir una clave sólo conocida por ellos, que permite cifrar y descifrar mensajes.

Durante el año 2012 en la División Optica Cuántica del DEILAP se construyó un dispositivo consistente en dos estaciones, llamadas en la jerga criptográfica “Alice” y “Bob”, que se comunican a través de un canal cuántico (fotones, es decir, partículas de luz, que se propagan por el aire) y otro canal clásico (pulsos electrónicos o de luz intensa), y les permite obtener una clave secreta compartida por ambos, que puede ser usada para encriptar y desencriptar información.

El sistema desarrollado se basa en la emisión de pulsos tenues de luz, tan tenue que nunca hay más de un fotón por pulso. El comportamiento de estas partículas está regido por las leyes de la cuántica: de acuerdo con la mecánica cuántica, para conocer el estado de un fotón uno debe medirlo, y esto lo modifica. De este modo, un espía o intruso no podría conocer la clave transmitida sin dejar rastros de su intromisión. Estos rastros pueden ser detectados para determinar si una clave es segura o ha sido espiada. Así, dos partes pueden decidir comunicarse únicamente cuando la seguridad sea completa.

Este prototipo utiliza un microprocontrolador a cada lado de la línea de transmisión (clásica y cuántica), que realiza en forma autónoma todo el proceso de generación de la clave. La clave y toda otra información procesada en cada estación es transferida a dos computadoras de escritorio comunicadas en forma local con sus respectivas estaciones. El sistema genera clave secreta del largo requerido a una velocidad de 360 bps, con una tasa de error de 0.03.

A futuro, el próximo paso es separar las estaciones de transmisión. Esto implica sacarlas de un ambiente de laboratorio y hacer que los fotones viajen grandes distancias sin ser críticamente perturbados. Otra variante que se estudia es la codificación de los bits de la clave en un a propiedad, o grado de libertad distinto a la polarización, denominado time bin, que permite la implementación en fibras ópticas de telecomunicaciones.

Todo el desarrollo fue realizado como trabajo de Tesis de Licenciatura en Ciencias Físicas de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Ignacio Lopez Grande, dirigido por los Dres. Miguel Larotonda y Christian Schmiegelow en la División Óptica Cuántica del DEILAP (UNIDEF).

CITEDEF, viene desarrollando desde hace casi 60 años, importantes investigaciones en Láseres. En el 2012 se colocaron dos Lidares en los aeropuertos de Bariloche, y Comodoro Rivadavia, y durante este año están previstos tres más en los aeropuertos de Río Gallegos, Trelew y Ezeiza. El Lidar es un sistema láser que sirve para la medición de cenizas, vapores y aerosoles en la atmósfera. Del mismo modo CITEDEF impulsa desarrollos en distintas áreas relacionadas con las Energías Alternativas (Aerogenerador y Pila de Hidrógeno), Simuladores de Tiro y Vuelo, Nanotecnología, Química y Mecánica Aplicada, Desarrollo de Vectores, Seguridad Informática, entre otros temas.

Fuente: CITEDEF

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