El método genera claves pseudoaleatorias que codifican los fotogramas individuales antes de la transmisión

Informáticos afirman haber desarrollado un nuevo método de cifrado diseñado para proteger los datos confidenciales de una de las mayores amenazas que se ciernen sobre la ciberseguridad: los ordenadores cuánticos lo suficientemente potentes como para descifrar los actuales sistemas criptográficos.

En un estudio publicado en febrero de 2025 (pero divulgado en un comunicado el 2 de marzo de 2026), los investigadores propusieron un marco de cifrado híbrido diseñado específicamente para proteger los datos de vídeo —desde grabaciones de vigilancia hasta videollamadas— tanto de los actuales piratas informáticos como de los futuros ataques cuánticos.

Se espera que las computadoras cuánticas transformen campos como la química y los materiales avanzados, pero esa misma tecnología también podría generar problemas en materia de ciberseguridad.

Gran parte del cifrado que protege las transacciones bancarias, los mensajes privados y los sitios web seguros se basa en problemas matemáticos que a las supercomputadoras más rápidas de hoy en día les llevaría millones o incluso miles de millones de años resolver. Sin embargo, una máquina cuántica lo suficientemente potente podría resolver esos problemas en horas o días, lo que potencialmente expondría datos que actualmente se consideran seguros.

"Piensen en un ataque informático común como si alguien intentara abrir una cerradura tradicional: podría llevar días, incluso años, probar todas las combinaciones", dijo en el comunicado S.S. Iyengar, profesor y director del Centro de Excelencia en Informática Forense Digital de la Universidad Internacional de Florida.

"Pero un ataque a una computadora cuántica es como tener una llave que puede probar múltiples combinaciones simultáneamente. Esto es lo que hace que las amenazas cuánticas sean tan poderosas".

Cifrado a prueba de computación cuántica, fotograma a fotograma

Para abordar este problema, los investigadores se centraron en cómo se cifra y transmite el vídeo por internet. Su sistema combina técnicas de seguridad convencionales con elementos diseñados para mantener su resistencia incluso con los avances de la computación cuántica. En lugar de cifrar el vídeo como un único archivo grande, el método genera claves pseudoaleatorias que codifican los fotogramas individuales antes de la transmisión.

En la práctica, los datos de vídeo se cifran mediante claves criptográficas que solo pueden descifrar los usuarios autorizados. Incluso si los atacantes interceptan la transmisión, la información subyacente permanece ilegible sin la clave correcta.

Lo que diferencia esta técnica de los enfoques convencionales es su enfoque en la estructura del vídeo. Los archivos de vídeo suelen contener patrones —estructuras repetidas creadas por algoritmos de compresión o similitudes entre fotogramas— que los atacantes a veces pueden explotar durante el criptoanálisis, la práctica de encontrar vulnerabilidades en los algoritmos criptográficos.

El nuevo marco de trabajo intenta eliminar esos patrones aumentando la aleatoriedad, o "entropía", de los fotogramas de vídeo cifrados.

Según el estudio, esta aleatoriedad estadística es un factor clave para medir la seguridad del cifrado. En sus simulaciones, los investigadores midieron factores como la aleatoriedad aparente de los datos cifrados y el grado de similitud entre los puntos de datos vecinos. Cuanto más aleatorio sea el resultado y menos patrones detectables contenga, más difícil será para los atacantes analizarlo.

Según esas pruebas, el equipo afirmó que el sistema superó a métodos de cifrado de vídeo similares entre un 10 % y un 15 % en sus simulaciones. Las mejoras se debieron principalmente a la eliminación de patrones que los atacantes a veces utilizan como pistas al analizar archivos cifrados.

Otro importante aspecto del diseño es que funciona con ordenadores convencionales actuales. Si bien el sistema está diseñado teniendo en cuenta las futuras amenazas de la computación cuántica, no requiere hardware cuántico especializado. Esto significa que, en teoría, podría integrarse en la infraestructura existente que se utiliza actualmente para videoconferencias, almacenamiento en la nube o sistemas de vigilancia.

Imagen: ¿Podría esta nueva técnica prepararnos para el "Día Q"?

Protección contra el Día Q

Esta nueva técnica es solo una parte de un esfuerzo mucho mayor para prepararse para el "Día Q": el hipotético futuro momento en que las computadoras cuánticas alcancen la supremacía y sean lo suficientemente poderosas como para romper los sistemas de cifrado de uso generalizado. Gobiernos y grupos industriales de todo el mundo ya están trabajando para reemplazar los estándares criptográficos vulnerables con alternativas resistentes a la computación cuántica.

Ya se están realizando esfuerzos para prepararse para la seguridad en la era cuántica. Por ejemplo, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos ha dedicado años a evaluar nuevas formas de cifrado diseñadas para resistir ataques de futuras máquinas cuánticas. Actualmente, la agencia está estandarizando varios de esos algoritmos para que puedan reemplazar eventualmente los sistemas de clave pública que se utilizan hoy en día en Internet.

Esta nueva investigación no sustituye a los estándares emergentes, sino que representa una capa de protección complementaria diseñada específicamente para datos de vídeo. A medida que la comunicación por vídeo adquiere mayor relevancia en los negocios, el gobierno y la vida cotidiana, y a medida que los medios sintéticos y las falsificaciones profundas (deepfakes) se vuelven más fáciles de crear, resulta cada vez más importante garantizar que las transmisiones de vídeo sigan siendo auténticas y seguras, según afirman los expertos.

Los investigadores están trabajando para ampliar el sistema más allá de los pequeños archivos de prueba, hasta llegar a transmisiones de vídeo completas y plataformas de comunicación en tiempo real. De tener éxito, esta tecnología, o un sistema similar, podría utilizarse en el futuro para proteger desde reuniones corporativas hasta redes de vigilancia contra los piratas informáticos actuales y las futuras computadoras cuánticas.

El estudio fue publicado en la revista IEEE Transactions on Consumer Electronics: Securing the Future: Advanced Encryption for Quantum-Safe Video Transmission