El documento aborda la seguridad informática cuántica, explicando conceptos fundamentales como la computación cuántica, la criptografía cuántica y los riesgos asociados a la seguridad de la información. Destaca la ventaja de la criptografía cuántica en términos de confidencialidad y resistencia frente a ataques, así como el papel de diferentes medios físicos de transmisión en la seguridad de datos. Asimismo, se detalla el funcionamiento del protocolo BB84, que impulsa la criptografía cuántica, asegurando la integridad y la confidencialidad de la información mediante principios físicos.

1. MEDIOS FISICOS DE LA SEGURIDAD INFORMATICA CUÁNTICA

2. INTRODUCCION La seguridad informática generalmente consiste en asegurar que los recursos del sistema de información (material informático o programas) de una organización sean utilizados de la manera que se decidió y que la información que se considera importante no sea fácil de acceder por cualquier persona que no se encuentre acreditada. Existen miles de motivos para vulnerar información ajena, que van desde motivos comerciales hasta la simple experimentación con códigos

3. CONCEPTOS BASICOS INFORMACION SEGURIDAD MEDIOS FISICOS (HARDWARE) COMPUTACION TRADICIONAL

4. CONCEPTOS BASICOS RIESGOS RIESGOS FÍSICOS Incendios, inundaciones, sabotajes, vandalismos, accesos indebidos e indeseados, etc. RIESGOS LÓGICOS Fraudes informáticos, espionaje, virus, ataques de intrusión, denegación de servicios, etc.

5. CONCEPTOS BASICOS COMPUTACION CUANTICA EL BIT CUÁNTICO "QUBIT" COMPUERTAS CUÁNTICAS "ENTANGLEMENT" TELE TRANSPORTACIÓN CUÁNTICA EL PARALELISMO CUÁNTICO CRIPTOGRAFÍA CUÁNTICA

6. INFORMATICA CUANTICA La computación cuántica está basada en las interacciones del mundo atómico, y tiene elementos como el bit cuántico, las compuertas cuánticas, los estados confusos, la tele transportación cuántica, el paralelismo cuántico, y la criptografía cuántica. Una arquitectura cuántica, muy aceptada entre los investigadores y orientada a ser compatible con las actuales arquitecturas, cuenta con memoria y una unidad de procesamiento aritmético/lógico, y con elementos cuánticos como la tele transportadora de código y el planificador dinámico. Su avance teórico ha sido muy exitoso, aún así, su realización depende de la futura implementación de una computadora cuántica.

7. SEGURIDAD INFORMATICA Podemos entender como seguridad un estado de cualquier sistema (informático o no) que nos indica que ese sistema está libre de peligro, daño o riesgo. Se entiende como peligro o daño todo aquello que pueda afectar su funcionamiento directo o los resultados que se obtienen del mismo. No existe un sistema 100% seguro. Para que un sistema se pueda definir como seguro debemos de dotar de cuatro características al mismo: Integridad: La información no puede ser modificada por quien no está autorizado Confidencialidad: La información solo debe ser legible para los autorizados Disponibilidad: Debe estar disponible cuando se necesita Irrefutabilidad: (No-Rechazo o No Repudio) Que no se pueda negar la autoría.

8. SEGURIDAD INFORMATICA CUANTICA Consiste en todas las arquitecturas diseñadas para la transmisión, manejo y seguridad de la mismas en cuanto a la información, en cuanto a estados atomicos manifestando aspectos de la física cuantica. Mayor velocidad de transferencia y decodificación. Mayor seguridad en cuanto a encriptacion y todas sus derivaciones. Mayor capacidad de almacenamiento. Disminución considerable del tamaño de los hardware utilizados hasta ahora.

9. CRIPTOLOGIA “ La criptografía (del griego kryptos, "ocultar", y grafos, "escribir", literalmente "escritura oculta") es el arte o ciencia de cifrar y descifrar información utilizando técnicas matemáticas que hagan posible el intercambio de mensajes de manera que sólo puedan ser leídos por las personas a quienes van dirigidos.”

10. Criptogramas en la red Alertado por las posibilidades que las innovaciones tecnológicas abrían, el Gobierno estadounidense intentó, en los años cincuenta, introducir el DES (Data Encryption Standard), un sistema desarrollado por la National Security Agency (NSA). Con la expansión de la red se ha acelerado el desarrollo de las técnicas de ocultación, ya que, al mismo ritmo que crece la libertad de comunicarse, se multiplican los riesgos para la privacidad.

11. CRIPTOLOGIA CUANTICA utiliza principios de la mecánica cuántica para garantizar la absoluta confidencialidad de la información transmitida. La criptografía cuántica como idea se propuso en la década del 70, pero no es hasta 1984 que se publica el primer protocolo.

12. CONCEPTOS BÁSICOS DE CRIPTOGRAFIA Superposición Colapso de estados Incertidumbre Entrelazamiento

13. Principio básico de la criptografía cuántica La criptografía cuántica hace uso de dos canales de comunicación entre los dos participantes. Un canal cuántico, el cual tiene un único sentido y que generalmente es una fibra óptica. El otro es un canal convencional, público y de dos vías, por ejemplo un sistema de comunicación por radio que puede ser escuchado por cualquiera que desee hacerlo.

14. El Algoritmo BB84

15. Dos protocolos distintos BB84 se publicó en 1984 por Charles Bennett y Gilles Brassard y con él se produce el nacimiento de la criptografía cuántica. En este protocolo, la transmisión se logra utilizando fotones polarizados enviados entre el emisor (tradicionalmente de nombre Alice) y el receptor (de nombre Bob) mediante un canal cuántico, por ejemplo, una fibra óptica. . Por otro lado, también se necesita la existencia de un canal público

16. Primer paso : El protocolo comienza cuando Alice decide enviar una secuencia de fotones polarizados a Bob. Segundo paso : Como Bob no sabe las bases que ocupó Alice para generar los fotones, no le queda otra opción más que medir la polarización de los fotones usando una base aleatoria generada por él. Tercer paso : Alice y Bob se contactan por medio del canal público para comunicarse las bases que utilizaron para generar y leer respectivamente: Bob envía las bases que él uso y Alice envía las bases que ella usó.

17. Cuarto paso : Dado que puede existir alguna impureza en el canal cuántico o, peor aun, un intruso pudo haber interceptado la transmisión de fotones, la polarización de los fotones pudo haber sido alterada por lo que Alice y Bob deben comprobar que efectivamente los bits que no fueron descartados coinciden en su valor. Quinto paso : Para codificar un mensaje se puede utilizar el mismo canal cuántico con fotones polarizados, o utilizar el canal público cifrando el mensaje con un algoritmo de cifrado, ya que la clave para el cifrado se ha transmitido de manera absolutamente segura.

18. Seguridad de la criptografía cuántica A diferencia de los métodos convencionales que basan su seguridad en principios matemáticos, la criptografía cuántica se basa en principios físicos. Ya que por las leyes de la física cuántica es imposible medir un estado cuántico de un sistema sin alterarlo y según los físicos nunca va a ser posible. Se cree que la criptografía cuántica es un criptosistema indestructible.

19. LOS MEDIOS FISICOS

20. MEDIOS DE TRANSMISIÓN Es el material físico cuyas propiedades de tipo electrónico, mecánico, óptico, o de cualquier otro tipo se emplea para facilitar el transporte de información entre terminales distante geográficamente.

21. Tipos De Transmisión Actualmente, la gran mayoría de las redes están conectadas por algún tipo de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasan las señales entre los equipos. Cable coaxial. Cable de par trenzado (apantallado y no apantallado). Cable de fibra óptica.

22. MEDIOS GUIADOS: CABLE DE PARES / PAR TRENZADO: Consiste en hilos de cobre aislados por una cubierta plástica y torzonada entre sí. Debido a que puede haber acoples entre pares, estos se trenza con pasos diferentes. La utilización del trenzado tiende a disminuir la interferencia electromagnética.

23. Tipos de cables de par trenzado: Tenemos dos tipos. Cable De Par Trenzado Sin Apantallar (UTP) Par Trenzado Apantallado (STP). Componentes del cable de par trenzado: Elementos de conexión Paneles de conexiones ampliables. Clavijas Placas de pared El cable de par trenzado se utiliza si: La LAN tiene una limitación de presupuesto. Se desea una instalación relativamente sencilla, donde las conexiones de los equipos sean simples.

24. No se utiliza el cable de par trenzado si: La LAN necesita un gran nivel de seguridad y se debe estar absolutamente seguro de la integridad de los datos. Los datos se deben transmitir a largas distancias y a altas velocidades. CABLE COAXIAL:Consiste en un cable conductor interno (cilíndrico) separado de otro cable conductor externo por anillos aislantes o por un aislante macizo. Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del cable.

25. Un cable coaxial consta de: un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante un apantallamiento de metal trenzado una cubierta externa Tipos de cable : Cable fino (Thinnet). Cable grueso (Thicknet). El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el cable de par trenzado.

26. FIBRA ÓPTICA : Es el medio de transmisión mas novedoso dentro de los guiados y su uso se esta masificando en todo el mundo reemplazando el par trenzado y el cable coaxial en casi todo los campos. En estos días lo podemos encontrar en la televisión por cable y la telefonía. En este medio los datos se transmiten mediante una haz confinado de naturaleza óptica.

27. Composición del cable de fibra óptica Una fibra óptica consta de un cilindro de vidrio extremadamente delgado, denominado núcleo, recubierto por una capa de vidrio concéntrica, conocida como revestimiento. Las fibras a veces son de plástico. El plástico es más fácil de instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias tan grandes como el vidrio. Debido a que los hilos de vidrio pasan las señales en una sola dirección, un cable consta de dos hilos en envolturas separadas. Un hilo transmite y el otro recibe. Una capa de plástico de refuerzo alrededor de cada hilo de vidrio y las fibras Kevlar ofrece solidez.

28. Los tipos de Fibra Óptica son: Fibra Monomodo: Fibra Multimodo de Índice Gradiante Gradual:

29. Fibra Multimodo de índice escalonado: MEDIOS NO GUIADOS: características de este tipo de medios: a transmisión y recepción se realiza por medio de antena, las cuales deben estar alineadas cuando la transmisión es direccional, o si es omnidireccional la señal se propaga en todas las direcciones.

30. Líneas Aéreas / Microondas: Líneas aéreas: se trata del medio más sencillo y antiguo que consiste en la utilización de hilos de cobre o aluminio recubierto de cobre, mediante los que se configuran circuitos compuestos por un par de cables. Se han heredado las líneas ya existentes en telegrafía y telefonía aunque en la actualidad sólo se utilizan algunas zonas rurales donde no existe ningún tipo de líneas. Microondas : en un sistema de microondas se usa el espacio aéreo como medio físico de transmisión. La información se transmite en forma digital a través de ondas de radio de muy corta longitud (unos pocos centímetros).

31. Microondas terrestres: Suelen utilizarse antenas parabólicas. Para conexionas a larga distancia, se utilizan conexiones intermedias punto a punto entre antenas parabólicas. Se suelen utilizar en sustitución del cable coaxial o las fibras ópticas ya que se necesitan menos repetidores y amplificadores, aunque se necesitan antenas alineadas. Se usan para transmisión de televisión y voz. Microondas por satélite: El satélite recibe las señales y las amplifica o retransmite en la dirección adecuada .Para mantener la alineación del satélite con los receptores y emisores de la tierra, el satélite debe ser geoestacionario.