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Premio Fronteras del Conocimiento para la criptografía moderna
Shamir, Rivest, Goldwasser y Micali
Los matemáticos Goldwasser, Micali, Rivest y Shamir reciben el galardón en la categoría de Tecnologías de la Información y la Comunicación por desarrollar algoritmos y protocolos de seguridad presentes en múltiples aspectos de nuestra vida cotidiana en la era digital: desde el uso del correo electrónico o las redes sociales, hasta las compras on-line o las transacciones financieras
Las aportaciones de Goldwasser, Micali, Rivest y Shamir "resultan cruciales en el tejido de nuestra sociedad digital conectada", prosigue el acta. "Cada vez que accedemos a las redes sociales, hacemos compras on-line, votamos o firmamos electrónicamente recurrimos a la tecnología desarrollada a partir de su investigación".
Para el jurado, el despegue de la actual era digital simplemente no hubiera sido posible sin el desarrollo de técnicas que garantizan que el intercambio, uso y almacenamiento de la información se produce de forma segura. La criptografía es una tecnología "invisible" pero absolutamente indispensable en la sociedad moderna. A lo largo de las últimas cuatro décadas, los galardonados han sentado sus bases, y además han seguido ensanchando el campo con logros clave desde el aprovechamiento de las posibilidades de la gran cantidad de datos hoy disponibles -el big data- hasta el desarrollo tecnologías de gran potencial transformador, como las criptomonedas.
"Las sociedades humanas siempre han necesitado comunicaciones seguras", señala el acta, y esa necesidad se ha vuelto ahora más acuciante; por ello, "el diseño de protocolos abiertos de comunicación representa un gran desafío para la investigación al que han hecho frente admirablemente los galardonados".
En 1978, Adi Shamir y Ronald Rivest crearon junto a Leonard Adleman el algoritmo RSA (siglas que corresponden a sus apellidos), que fue "el primero de los protocolos seguros que definen la criptografía moderna", afirma el acta. RSA es un sistema de encriptación llamado 'de clave pública' porque cada interlocutor tiene dos claves: una pública, que se usa para encriptar el mensaje, y otra que solo conoce el receptor; el proceso de encriptación se basa en un problema matemático imposible de resolver con los ordenadores actuales -en este caso, la factorización de un número con muchos dígitos-, a menos que se tenga la clave personal. El uso de RSA, sobre todo combinado con otras técnicas, sigue siendo hoy muy extendido.
Shamir y Rivest, que hoy trabajan respectivamente en el Weizmann Institute, en Israel, y en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en EEUU, alcanzaron ese primer logro trabajando juntos, muy estrechamente, en el MIT. Desde entonces y durante cuarenta años han seguido contribuyendo muy activamente en diferentes aspectos de la criptografía.
Por entonces Goldwasser estudiaba en la Universidad de Carnegie Mellon (EEUU), y Micali en la Universidad La Sapienza, en Roma; poco más tarde, en 1982, ambos coincidirían como doctorandos en la Universidad de California en Berkeley (EEUU) e iniciarían una fructífera colaboración que, como primer gran resultado, acabaría sentando las bases teóricas del área. En concreto, ambos desarrollaron la demostración matemática de que un método de encriptación es de verdad indescifrable.
Como explicó ayer por teléfono Micali, "durante miles de años las personas han intentado encriptar mensajes, pero eran sistemas seguros solo hasta que un día dejaban de serlo porque alguien descifraba el código. RSA propuso un sistema de encriptación que nadie era capaz de romper, pero que tampoco nadie había demostrado que fuera indescifrable. Para demostrar que algo es seguro necesitas algo más, necesitas garantizar que ningún ataque futuro podría tener éxito. Nuestra contribución ha sido aplicar un método riguroso para asegurar que si alguien quiere entender algo de un mensaje encriptado, tendría que resolver un problema matemático cuya resolución no se ha podido lograr durante siglos".
Tras esas contribuciones seminales, en colaboración e independientemente, Goldwasser y Micali "han ampliado el alcance de la criptografía más allá de su objetivo tradicional de garantizar la seguridad de las comunicaciones" -señala el acta- con desarrollos que han contribuido al florecimiento de la sociedad digital, al permitir colaborar y compartir información o realizar transacciones comerciales sin renunciar a la seguridad.
Por ejemplo, ambos han contribuido a desarrollar (junto a Charles Rackoff) la llamada 'prueba de conocimiento cero', que demuestra que es posible convencer al interlocutor de la veracidad de algo, pero sin mostrar ese algo. Se trata de un algoritmo esencial presente en un amplio abanico de aplicaciones desde los procesos de autenticación hasta el uso de los bitcoins. Los propios galardonados, en conversación telefónica tras conocer el fallo, pusieron ejemplos de la presencia de ese algoritmo: al entrar en una red social con una clave de acceso; al operar on-line en una cuenta bancaria; o al pagar con criptomonedas.
"Hoy realizamos on-line la mayor parte de las actividades que solíamos hacer en persona, y todo esto requiere la confianza del usuario que está transfiriendo dinero de una cuenta a otra, del comprador que está usando su tarjeta de crédito, o del usuario que está enviando un email. Para esto necesitamos técnicas de encriptación para prevenir el robo de identidad y la invasión de la privacidad, y lo conseguimos gracias a la criptografía", explica Goldwasser. "En nuestra vida cotidiana, cualquier 'password' que tecleamos, o cualquier firma digital que usamos, está protegida por técnicas basadas en nuestro trabajo", asegura Micali.
Goldwasser también destaca otro de sus logros, relevante para el aprovechamiento de la era del big data: cuando diferentes entidades ponen en común sus bases de datos para extraer la máxima información fruto de esa agregación, pero sin dar acceso a la identidad anidada en los datos. Es lo que ocurre, por ejemplo, cuando se comparten datos genómicos de la población.
Para Goldwasser, es importante que los ciudadanos sean conscientes de lo valiosos que son sus datos personales, y de que no deben proporcionarlos libremente. Recuerda, además, que las herramientas criptográficas actuales sí permiten hacer compatible la protección de la privacidad de los ciudadanos con la seguridad. Y comenta el gran potencial del área: "Existen métodos de criptografía eficaces que no se están utilizando todavía… Las empresas informáticas deberían trabajar más para construir sistemas que apliquen las ideas maravillosas que hemos desarrollado en el campo de la criptografía y que todavía no se han implementado".
Rivest y Shamir también han seguido haciendo valiosas contribuciones durante su carrera. Rivest ha creado, en concreto, un algoritmo ampliamente usado que permite comprobar que un determinado archivo -por ejemplo descargado de la web- no ha sido modificado. Shamir ha desarrollado el área del criptoanálisis diferencial, que se ocupa de cómo desencriptar códigos.
Ayer, tras conocer la concesión del premio, Rivest comentó los grandes cambios experimentados a lo largo de su carrera en la criptografía y, en paralelo, en la sociedad: "A finales de los años 70, ni siquiera existía la World Wide Web, así que era inimaginable pensar que nuestro método se convertiría en lo que es hoy... En la actualidad, cada vez que realizamos una compra 'online', la seguridad de la transacción está basada en nuestra tecnología de encriptación, y es gracias a ella que podemos confiar en que estamos hablando con Amazon, y viceversa".
Las tecnologías de bitcoin y blockchain (cadena de bloques) constituyen ahora uno de los focos de interés de estos cuatro expertos. Para Rivest, "Bitcoin es una tecnología interesante, pero la realidad es que existe mucha exageración en este terreno y todavía es muy pronto para saber si realmente se convertirá en un sistema fiable capaz de crear una nueva economía digital.
