Desde tarjetas de acceso y llaveros, hasta altavoces Bluetooth, la seguridad de la comunicación entre dispositivos inalámbricos es fundamental para mantener la privacidad y evitar robos.
Desafortunadamente, estas herramientas no son infalibles y la información sobre cómo piratear, clonar y eludir estos sistemas es cada vez más fácil de encontrar.
Un nuevo enfoque inspirado en la física cuántica
Los ingenieros eléctricos de la Universidad de Illinois Chicago, apoyados por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., han estado investigando formas de crear dispositivos más seguros. En un artículo publicado en Nature Communications, los investigadores informan sobre un método inspirado en la física cuántica para mejorar la identificación de dispositivos inalámbricos y proteger la comunicación de dispositivo a dispositivo. Utiliza una huella digital aleatoria y única para crear un sistema de cifrado de hardware que es prácticamente irrompible, dijeron los investigadores.
Los ingenieros, dirigidos por Pai-Yen Chen, utilizaron una teoría de la física cuántica en experimentos matemáticos para identificar un «punto excepcional divergente». La física cuántica describe sistemas para los cuales la medición precisa es difícil o imposible; un estado cuántico describe un espacio de parámetros o un rango de medidas posibles. Dentro de estos estados existen puntos excepcionales donde la incertidumbre del sistema es máxima. Chen y sus colegas idearon un enfoque matemático para identificar estos puntos excepcionales en un sistema de identificación por radiofrecuencia, la tecnología utilizada por tarjetas de acceso, llaveros y otros dispositivos que desbloquean o se comunican con sensores cercanos.
La seguridad en la identificación por radiofrecuencia (RFID)
En los sistemas tradicionales de identificación por radiofrecuencia, o RFID, las claves cifradas se almacenan dentro de chips de memoria, que tienen un tamaño limitado y son vulnerables a los ataques. El grupo de Chen creó nuevos dispositivos de bloqueo y etiquetado RFID que utilizan el algoritmo de punto excepcional para crear una señal segura. Dado que cada pieza de hardware es ligeramente diferente debido a pequeñas variaciones durante el proceso de fabricación, cada dispositivo RFID produce su propia huella digital única utilizando la incertidumbre maximizada en el punto excepcional.
La unicidad de cada dispositivo y su seguridad
Al igual que la voz de todos, que se escucha a través de ondas de sonido analógicas, la estructura criptográfica clave hace que la señal de cada dispositivo sea única, dijo Chen. Esta unicidad fortalece la seguridad del sistema, ya que es difícil para los atacantes identificar patrones o clonar dispositivos. Además, Chen destacó que la tecnología es de bajo costo y versátil, lo que la hace adecuada para productos como tarjetas de acceso y dispositivos de comunicación de campo cercano que se producen en masa y son más vulnerables a los ataques.
El potencial de la tecnología en la seguridad de dispositivos inalámbricos
«Esta investigación muestra el potencial del uso de tecnologías RF y analógicas para mejorar significativamente la seguridad de los dispositivos inalámbricos», dijo Jenshan Lin, director de programa en la Dirección de Ingeniería de NSF.
La aplicación de la física cuántica en la seguridad de la comunicación inalámbrica abre nuevas posibilidades para proteger la privacidad y prevenir el robo de información sensible en dispositivos inalámbricos, sentando las bases para que la tecnología inalámbrica sea más segura y confiable.
En cuanto se desarrollan nuevas soluciones inspiradas en la física cuántica, podemos esperar el surgimiento de nuevas técnicas de protección, más sólidas, que aseguren la confidencialidad de nuestras comunicaciones y salvaguarden nuestros datos personales.