Preparación para la era poscuántica en el ámbito de las tecnologías de la información y Software

Visión general

Todos los marcos de referencia de esta guía apuntan en la misma dirección: saber qué tipo de criptografía se utiliza, demostrar que se tiene el control sobre ella y estar preparado para cambiarla. La criptografía poscuántica es el punto en el que esa dirección adquiere un plazo límite y, para el sector de las tecnologías de la información y el « software », ese plazo se avecina desde dos frentes a la vez.

El NIST finalizó las normas FIPS 203 (ML-KEM), FIPS 204 (ML-DSA) y FIPS 205 (SLH-DSA) en agosto de 2024. El documento NIST IR 8547 se basa en esa finalización para establecer el calendario para el ámbito civil: RSA, ECDSA, ECDH y DSA quedarán obsoletos para nuevos usos a partir de 2030 y estarán prohibidos a partir de 2035. Paralelamente, el CNSA 2.0 de la NSA (versión 2.1, diciembre de 2024) de la NSA establece un calendario más agresivo y específico por categorías para los Sistemas de Seguridad Nacional (NSS): se espera que la firma de certificados de sistema ( software ) y de firmware admita y dé preferencia a los algoritmos de la CNSA 2.0 desde ahora, con el objetivo de que su uso sea exclusivo a partir de 2030; y, a partir del 1 de enero de 2027, se espera que las nuevas adquisiciones de NSS cumplan con la CNSA 2.0 de forma predeterminada.

Para los proveedores de « software », el requisito de firma es la obligación más concreta a corto plazo: CNSA 2.0 especifica los esquemas basados en hash con estado LMS o XMSS, normalizados en la norma NIST SP 800-208, para la firma de « software » y de firmware, una familia de algoritmos diferente del ML-DSA de uso general que se emplea en el resto de la suite. Esto significa que un proceso de firma de código diseñado únicamente para las claves de firma RSA o ECDSA actuales necesita compatibilidad con nuevos algoritmos, y no solo nuevos tamaños de clave.

Por qué es importante

CNSA 2.0 y NIST IR 8547 se suman a una cola de validación del CMVP que ya está bastante saturada. Las normas FIPS 203, 204 y 205 se finalizaron en agosto de 2024, y el plazo habitual desde la estandarización del algoritmo hasta la obtención de módulos validados por el CMVP oscila entre 18 y 24 meses, lo que significa que los primeros módulos poscuánticos validados no empezaron a llegar hasta principios o mediados de 2026, en el caso de los proveedores que se pusieron manos a la obra de inmediato. Las organizaciones que necesitan un módulo validado según la norma FIPS 140-3 compatible con ML-KEM y ML-DSA se están incorporando a una cola de validación que, al mismo tiempo, está absorbiendo el tráfico habitual de transición a la norma FIPS 140-3 generado por la expiración de la norma FIPS 140-2 el 21 de septiembre de 2026, tal y como se ha comentado anteriormente en esta guía.

El efecto práctico es que, cada vez más, una única solicitud de validación debe superar ambos requisitos —la conformidad con la norma FIPS 140-3 y la compatibilidad con algoritmos poscuánticos— al mismo tiempo, y los proveedores que los tratan como proyectos independientes se enfrentan dos veces a la misma capacidad limitada de los laboratorios. Los principales proveedores de sistemas operativos, navegadores y servicios en la nube ya están integrando las normas FIPS 203/204/205 en sus bibliotecas criptográficas, lo que aumentará las expectativas de los clientes y de los responsables de compras respecto a todos los proveedores que se encuentran más abajo en la cadena de suministro.

El principio de «recoger ahora, descifrar más tarde» es el motor económico subyacente: los datos cifrados hoy con los algoritmos actuales pueden recopilarse ahora y descifrarse cuando llegue la tecnología cuántica, por lo que cualquier « software » que proteja datos con un requisito de confidencialidad superior a 10 o 15 años ya está expuesta a un plazo determinado por la sensibilidad de los datos, y no por la fecha de llegada de un ordenador cuántico.

Cómo se aplica esto a la criptografía 

La preparación para la era poscuántica aborda la criptografía a través de varias áreas de control interrelacionadas. Las áreas clave con implicaciones criptográficas directas son:

Preguntas sobre la preparación

Las revisiones de migración de PQC, ya sean iniciadas por un cliente federal, un organismo de certificación o una función interna de gestión de riesgos, se centran en determinar si la organización conoce su exposición y cuenta con un plan regulado. Las áreas clave que analizarán los evaluadores son:

• Exhaustividad del inventario criptográfico: ¿Puede la organización enumerar todos los certificados, claves, algoritmos y bibliotecas criptográficas que se utilizan en sus productos, sistemas de compilación e infraestructura en la nube, incluidas las dependencias heredadas de open-source ?
• Clasificación de vulnerabilidades cuánticas: ¿Se ha evaluado el inventario con arreglo al calendario de obsolescencia de la norma NIST IR 8547, identificando los activos vulnerables a los ataques cuánticos y clasificándolos según la sensibilidad de los datos y la vida útil de su implementación?
• Compatibilidad con algoritmos de firma: ¿Admite el proceso de firma de la « software » o del firmware los esquemas basados en hash con estado (LMS, XMSS) que especifica la norma CNSA 2.0, a diferencia de los algoritmos de firma PQC de uso general?
• Plan de migración y responsabilidad: ¿Existe un responsable designado, un plan de migración documentado y un calendario que se ajuste a los plazos por categorías de la CNSA 2.0 y a las fechas de 2030/2035 de la norma NIST IR 8547?
• Estado del proceso de validación del CMVP: En el caso de cualquier producto que requiera un módulo validado según la norma FIPS 140-3 y compatible con algoritmos poscuánticos, ¿se encuentra ya la organización en la lista de espera del CMVP, teniendo en cuenta que los plazos de validación oscilan entre 18 y 24 meses?
• Situación de los proveedores y las dependencias en materia de PQC: ¿Se está evaluando a los proveedores de bibliotecas, servicios en la nube y componentes de las fases anteriores en cuanto a sus propios planes de migración a PQC, teniendo en cuenta que la criptografía heredada se convierte en un riesgo para el proveedor?

LLEVA ESTO A LA DIRECCIÓN

La transición poscuántica cuenta ahora con plazos fijados desde dos frentes a la vez. El documento NIST IR 8547 deja obsoletos los algoritmos actuales para 2030, y la norma CNSA 2.0 de la NSA exige que las nuevas adquisiciones de los Sistemas de Seguridad Nacional cumplan con los requisitos a partir del 1 de enero de 2027, por lo que se espera que la firma de « software » y de firmware ya sea compatible con los algoritmos requeridos. Nuestros productos y los sistemas que los firman y les otorgan confianza seguirán dependiendo de la criptografía actual mucho más allá de esas fechas, a menos que actuemos según nuestro propio calendario.

El primer paso práctico es el mismo que exige todos los marcos de trabajo de esta guía: un inventario criptográfico completo, que incluya exactamente qué algoritmo de firma utiliza nuestro proceso de compilación. La cola de validación del CMVP para módulos poscuánticos ya está absorbiendo el volumen de trabajo derivado de la retirada gradual de la norma FIPS 140-2, por lo que ponerse en la cola con antelación no solo es prudente, sino que puede ser la única forma de evitar una espera de varios años cuando nuestros clientes federales y empresariales empiecen a solicitar pruebas.