este artículo de revisión bibliográfica analiza los desafíos que la computación cuántica plantea para la protección de los datos personales, tanto desde una perspectiva tecnológica como jurídica, con el fin de identificar los principales riesgos y proponer líneas de acción que garanticen la continuidad de los derechos fundamentales en un entorno digital transformado por esta tecnología emergente. La investigación adoptó un enfoque exploratorio mediante una revisión bibliográfica sistemática de fuentes académicas y documentos institucionales (NIST y ENISA), priorizando trabajos publicados entre 2016 y 2023. El análisis fue cualitativo, centrado en la intersección entre la tecnología cuántica, las vulnerabilidades criptográficas y los marcos regulatorios vigentes. Se confirmó la obsolescencia inminente de los algoritmos criptográficos clásicos de clave pública (RSA, ECC), debido a la capacidad del algoritmo de Shor para resolver sus problemas matemáticos fundamentales en tiempo polinomial. Esto genera el riesgo crítico del ataque "Store Now, Decrypt Later" (cosechar ahora y descifrar después), donde los datos cifrados hoy son recolectados para ser descifrados por futuras computadoras cuánticas. En el plano jurídico, se identificaron vacíos normativos y una falta de criterios técnicos específicos en las leyes de protección de datos (RGPD, LFPDPPP) que impiden una preparación adecuada. Se concluye que la amenaza cuántica exige una reforma regulatoria urgente, proactiva y tecnológicamente informada. Es imperativo integrar los estándares de criptografía post cuántica (PQC) desarrollados por organismos como el NIST y fomentar la cooperación internacional para asegurar la protección de los derechos fundamentales en la era cuántica.
este artículo de revisión bibliográfica analiza los desafíos que la computación cuántica plantea para la protección de los datos personales, tanto desde una perspectiva tecnológica como jurídica, con el fin de identificar los principales riesgos y proponer líneas de acción que garanticen la continuidad de los derechos fundamentales en un entorno digital transformado por esta tecnología emergente. La investigación adoptó un enfoque exploratorio mediante una revisión bibliográfica sistemática de fuentes académicas y documentos institucionales (NIST y ENISA), priorizando trabajos publicados entre 2016 y 2023. El análisis fue cualitativo, centrado en la intersección entre la tecnología cuántica, las vulnerabilidades criptográficas y los marcos regulatorios vigentes. Se confirmó la obsolescencia inminente de los algoritmos criptográficos clásicos de clave pública (RSA, ECC), debido a la capacidad del algoritmo de Shor para resolver sus problemas matemáticos fundamentales en tiempo polinomial. Esto genera el riesgo crítico del ataque "Store Now, Decrypt Later" (cosechar ahora y descifrar después), donde los datos cifrados hoy son recolectados para ser descifrados por futuras computadoras cuánticas. En el plano jurídico, se identificaron vacíos normativos y una falta de criterios técnicos específicos en las leyes de protección de datos (RGPD, LFPDPPP) que impiden una preparación adecuada. Se concluye que la amenaza cuántica exige una reforma regulatoria urgente, proactiva y tecnológicamente informada. Es imperativo integrar los estándares de criptografía post cuántica (PQC) desarrollados por organismos como el NIST y fomentar la cooperación internacional para asegurar la protección de los derechos fundamentales en la era cuántica.
En un futuro cercano, la computación cuántica tendrá mucha influencia sobre la seguridad de las comunicaciones, con relevancia en entornos críticos como por ejemplo en defensa. Por esta razón cobra gran importancia plantear posibles soluciones como la criptografía cuántica y poscuántica. Surge entonces una pregunta; ¿Corre peligro la seguridad de las comunicaciones militares? Lo cierto es que con la cada vez más cercana llegada de la computación cuántica, la respuesta a esta pregunta es clara. Por ello es necesario anticiparse a la futura obsolescencia de los sistemas criptográficos actuales, sobre los que se sustenta toda la protección de datos clasificados y de operaciones estratégicas. En este Trabajo de Fin de Grado se exponen los fundamentos de la criptografía moderna para estudiar su evolución, las amenazas emergentes derivadas de la computación cuántica y las líneas de investigación que permitirán mantener la seguridad de las comunicaciones en defensa. El TFG se estructura en tres grandes bloques: criptografía clásica, cuántica y poscuántica. En primer lugar, se han tratado los principales algoritmos clásicos empleados actualmente, tanto simétricos como asimétricos, destacando sus vulnerabilidades frente a los algoritmos cuánticos de Shor y Grover. En segundo lugar, se ha analizado la criptografía cuántica (QKD), siendo una posible alternativa, cuya fortaleza se basa en leyes físicas. Sin embargo, aunque estos sistemas ofrecen un nivel de seguridad teóricamente inquebrantable, su implementación práctica sigue limitada por la necesidad de equipos específicos, la dependencia de autenticación clásica y los elevados costes de despliegue. Por último, se ha estudiado la criptografía poscuántica (PQC). Una gran alternativa, que propone algoritmos matemáticos resistentes a ataques cuánticos, con la ventaja de ser compatibles con la infraestructura existente. Además, se ha realizado una entrevista al experto Luis Fernando Hernández Encinas, cuyos resultados serán incluidos junto con la revisión bibliográfica en un análisis DAFO que permite identificar las fortalezas, debilidades, oportunidades y amenazas de ambas tecnologías. De este análisis se concluye que, la criptografía clásica se encuentra en fase de obsolescencia estratégica, mientras que la criptografía cuántica y la poscuántica representan los pilares de la seguridad futura. La primera ofrece una protección teórica total, aunque todavía no es viable a gran escala. La segunda, en cambio, constituye una solución práctica e inmediata para iniciar la transición.
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.
Contexto: este artículo presenta la creciente vulnerabilidad de los sistemas ciberfísicos en las infraestructuras críticas, producto del avance de la computación cuántica. Esta tecnología pone en entredicho los esquemas actuales de criptografía y coloca en riesgo servicios como la energía, la salud y otros esenciales para la sociedad. Objetivo: caracterizar los estándares, marcos de trabajo y las vulnerabilidades emergentes encontradas en estudios científicos publicados en el período 2020-2025. Metodología: marco metodológico basado en una revisión sistemática de la literatura, utilizando los protocolos PRISMA y Kitchenham. A través de este método, se eligieron un total de 40 estudios primarios. Resultados: la revisión evidencia que, aunque normativas como ISO/IEC 27001 e IEC 62443 son ampliamente adoptadas, carecen de medidas de control específicas frente a amenazas cuánticas como los algoritmos de Shor y Grover. Asimismo, se identificó una desconexión entre los modelos taxonómicos actuales y la protección técnica de activos operativos. Conclusiones: la investigación concluye que existe una urgencia por integrar la criptografía postcuántica y desarrollar marcos de gobernanza adaptativa que fortalezcan la resiliencia en las infraestructuras críticas. Finalmente, se propuso una hoja de ruta para la creación de modelos ontológicos que unifiquen la gestión de riesgos en esta era tecnológica.
La criptografía cuántica emerge como un paradigma disruptivo en la seguridad informática, aprovechando los principios de la mecánica cuántica, como el entrelazamiento, la superposición y la no clonación, para garantizar confidencialidad y autenticación incondicional frente a amenazas clásicas y cuánticas. Este artículo explora los fundamentos matemáticos que sustentan los protocolos cuánticos (e.g., BB84, E91 y QHE), analizando su resistencia teórica frente a ataques basados en el algoritmo de Shor y la computación cuántica. Mediante una metodología dual (revisión sistemática de literatura y modelado teórico), se evalúan las limitaciones prácticas de implementación, como la decoherencia, los ataques por canales laterales y la escalabilidad en redes de distribución cuántica de claves (QKD). Los resultados destacan que, aunque protocolos como la criptografía homomórfica cuántica (QHE) y las redes de repetidores cuánticos prometen seguridad incluso en entornos con dispositivos realistas, su eficiencia depende críticamente de avances en óptica integrada y corrección de errores cuánticos. Asimismo, se discute el papel de la criptografía poscuántica (lattices, códigos basados en hash) como puente transicional ante la inminente obsolescencia de sistemas clásicos como RSA y ECC. La conclusión subraya la urgencia de estandarizar marcos híbridos (cuántico-clásicos) y políticas de migración, respaldados por colaboraciones globales, para asegurar infraestructuras críticas en la era cuántica. Este trabajo sintetiza el estado del arte, identificando brechas tecnológicas y proponiendo direcciones futuras para una adopción práctica y segura.
La computación cuántica representa una innovadora frontera tecnológica con el potencial de revolucionar diversas áreas incluyendo la criptografía, que es esencial para garantizar la seguridad y privacidad de la información en el entorno digital actual. Este artículo presenta una revisión sistemática de la literatura (SLR) a través de la metodología Kitchenham acerca de la incidencia de la computación cuántica en los algoritmos criptográficos con el objetivo de recopilar información relevante de estudios relacionados la cual serán analizadas y comparadas para tener un mejor entendimiento general sobre el funcionamiento de los algoritmos criptográficos. Se realizaron filtros de búsqueda para la recopilación de información, se consideró en base al análisis de artículos científicos, trabajos de titulación de máster o doctorado, estudios e investigaciones realizados acerca de este tema. Los resultados de esta recopilación de estudios generaron preguntas significativas las cuales son respondidas mediante la resolución y categorización de estudios relevantes. Se concluye que, aunque la computación cuántica está en sus inicios de desarrollo puede tener un fuerte impacto que conlleva su progreso tecnológico, se deben tomar ciertas medidas de precaución y estándares al desarrollar algoritmos criptográficos para no vulnerar la seguridad de la información.
La aparición de la computación cuántica plantea una amenaza directa sobre los sistemas criptográficos actualmente desplegados, poniendo en riesgo la confidencialidad y autenticidad de la información. En tal contexto, la criptografía postcuántica surge como una alternativa diseñada para resistir ataques basados en ordenadores cuánticos, empleando como base problemas matemáticos considerados intratables incluso para este escenario. El objetivo de este trabajo es evaluar la viabilidad práctica de los algoritmos criptográficos de tipo postcuántico propuestos por el proceso de estandarización del NIST, comparándolos con algoritmos clásicos muy conocidos. Con tal fin, se ha llevado a cabo un análisis teórico del estado del arte y un estudio experimental basado en microbenchmarks criptográficos y pruebas sobre el protocolo TLS 1.3, usando implementaciones reales y plataformas hardware heterogéneas. La metodología empleada permite estudiar métricas relevantes como tiempos de ejecución, latencias o escalabilidad, tanto en operaciones atómicas como en escenarios de comunicación más amplios. Los resultados muestran que los algoritmos basados en retículos, como ML-KEM y ML-DSA, ofrecen un rendimiento competitivo frente a algoritmos clásicos con nivel de seguridad equivalente, de manera especial en hardware moderno. No obstante se observa un impacto significativo en dispositivos con recursos limitados y en el proceso de handshake TLS. Se concluye que este trabajo demuestra que la criptografía postcuántica es técnicamente viable en numerosos entornos reales, aunque su adopción debe abordarse de forma progresiva y contextualizada, considerando las limitaciones físicas y requisitos de cada sistema.