QKD
La clave que nace de la física, no de la matemática
Todas las demás vías de este capítulo apuestan por matemática difícil. QKD juega a otro juego: usa las leyes de la mecánica cuántica para que dos extremos compartan una clave secreta cuya confidencialidad no depende de ningún problema computacional. Aquí está la física que enseñamos en las lecciones, aplicada a la seguridad de verdad.
Distribución, no cifrado
QKD = Quantum Key Distribution. Ojo a un malentendido común: QKD no cifra tus datos. Solo hace una cosa, muy bien: que Alice y Bob acaben con la misma cadena de bits secreta, y poder detectar si alguien ha espiado por el camino.
Esa clave luego se usa donde quieras: alimentar cifrado simétrico (AES) o entregarse a un router como PPK de la RFC 8784. La novedad no es el cifrado; es de dónde sale la clave y por qué es segura.
Dos leyes hacen el trabajo
La seguridad de QKD no es una hipótesis matemática: son dos principios físicos que, hasta donde sabemos, no se pueden esquivar.
No existe forma de copiar un estado cuántico desconocido. Un espía no puede duplicar los fotones en vuelo para quedarse una copia y dejar pasar el original: la física se lo prohíbe.
Medir un qubit en la base equivocada lo altera de forma irreversible. Si un espía intercepta y mide los fotones, deja huellas estadísticas que Alice y Bob pueden detectar. Espiar QKD no es invisible: es ruidoso. Si te suena de las lecciones de superposición y medición, es exactamente eso.
BB84, paso a paso
El protocolo fundacional (Bennett y Brassard, 1984) codifica cada bit en la polarización de un fotón, usando dos bases: rectilínea (+) y diagonal (×).
- Alice envía. Por cada bit elige una base al azar (+ o ×) y manda el fotón polarizado en consecuencia.
- Bob mide. Por cada fotón elige también una base al azar. Cuando acierta la base, lee el bit bien; cuando falla, obtiene un resultado aleatorio.
- Reconciliación de bases (sifting). Por un canal público comparan qué bases usaron — nunca los valores. Se quedan solo con los fotones donde coincidieron.
- Estimación de error (QBER). Sacrifican una muestra de esos bits para compararlos. Si hay demasiados errores (QBER alto), había un espía → abortan.
- Clave final. Si el QBER es bajo, el resto de bits —tras corrección de errores y amplificación de privacidad— es la clave secreta compartida.
La SKIP API
Una caja QKD genera claves preciosas, pero un router no habla de fotones. El puente es la SKIP API (Secure Key Integration Protocol, estandarizada en ETSI GS QKD 014): el dispositivo QKD expone las claves y el router las pide por esa API.
A partir de ahí, la clave entra en IPsec como una PPK de la RFC 8784 — la vía 3 de la página de PPK. Para el túnel es una clave precompartida más; lo especial es su origen cuántico.
Por qué no está en todas partes
- Necesita fibra óptica dedicada; los fotones se atenúan y el alcance práctico ronda los ~100 km (no hay repetidores cuánticos comerciales).
- Es punto a punto: una malla entre N sedes pide hardware por cada par, con coste y complejidad que escalan fatal.
- Hardware caro y especializado en cada extremo.
- No autentica por sí misma: necesita un canal clásico autenticado encima — que normalmente se autentica con… criptografía clásica o PQC.
QKD vs PQC: ¿merece la pena?
Es la pregunta del millón, y la respuesta oficial sorprende a mucha gente: agencias como la NSA (CNSA 2.0) y el NCSC británico no recomiendan QKD para la mayoría de casos, y empujan hacia PQC.
El argumento: PQC es software, escala a internet entera, autentica y se actualiza sin tocar infraestructura; QKD pide fibra y cajas en cada enlace, no autentica sola y solo cubre punto a punto. La física es elegante, pero la logística gana.
¿Dónde sí brilla QKD? En nichos con fibra propia y exigencia de seguridad basada en física más que en hipótesis matemáticas: enlaces metropolitanos de banca o defensa, infraestructuras críticas. Es una herramienta de nicho, no la respuesta general — y por eso vive en este especial y no como recomendación por defecto.
¿Quieres ver dónde encaja todo esto en un protocolo real? La estación IPsec de Cryptolab muestra la PPK (RFC 8784) en su contexto de despliegue.