Q-PROTECT, avanzando en la protección de redes 5G frente a amenazas derivadas de la computación cuántica

Durante las últimas tres décadas, la criptografía de clave pública se ha convertido en un componente esencial de la infraestructura de comunicaciones digitales en todo el mundo. Aplicaciones como los teléfonos móviles, las compras en línea, las redes sociales y la computación en la nube dependen de estas tecnologías, que son fundamentales para la economía, la seguridad y nuestro estilo de vida.

Aunque aún no existen ordenadores cuánticos capaces de ejecutar algoritmos como los de Shor (capaces de romper cifrados como RSA al factorizar grandes números de forma muy eficiente) y Grover (que acelera la búsqueda de claves en ataques por fuerza bruta) sobre claves largas, la amenaza cuántica es cada vez más tangible. Por ello, es necesario reemplazar sistemas criptográficos actuales como RSA, ECDSA, ECDH y DSA por alternativas resistentes a ataques cuánticos, como la criptografía post-cuántica (PQC), la distribución cuántica de claves (QKD) o enfoques híbridos.

El proyecto PQ-REACT tiene como objetivo principal diseñar, desarrollar y validar un marco que facilite una transición rápida y fluida desde soluciones criptográficas clásicas hacia otras resistentes a la computación cuántica, adaptadas a diversos contextos y dominios de uso. Este marco incluirá rutas de migración, métodos de agilidad criptográfica y un conjunto de herramientas para validar soluciones post-cuánticas, incluyendo el uso de un ordenador cuántico real.

En este contexto nace Q-PROTECT, proyecto desarrollado por Vicomtech en el marco de la Open Call #1 del programa PQ-REACT, cuyo objetivo principal ha sido avanzar en la protección de redes 5G frente a amenazas futuras derivadas de la computación cuántica.

Durante el proyecto Q-PROTECT se han superado con éxito varios retos clave para integrar tecnologías resistentes a ataques cuánticos en redes 5G. Uno de los principales avances ha sido la incorporación de algoritmos de criptografía post-cuántica (PQC) en funciones reales y virtuales de red, evaluando su impacto en el rendimiento del sistema. Además, se han desarrollado enfoques híbridos que combinan PQC con distribución de claves cuánticas (QKD), reforzando así la seguridad tanto en el plano de control como en el de usuario.

También se ha desplegado una infraestructura de clave pública (PKI) preparada para entornos cuánticos, basada en algoritmos post-cuánticos y compatible con tecnologías 5G como NFV y SDN. Estas soluciones se han probado en servicios críticos como eMBB y URLLC, analizando su influencia en la eficiencia y escalabilidad de la red. A ello se suma el desarrollo de mecanismos de agilidad criptográfica, que permiten adaptarse fácilmente a futuros estándares sin afectar la disponibilidad del servicio. Todo este trabajo ha sido validado en un entorno de laboratorio avanzado, replicando condiciones reales en redes 5G físicas y virtuales.

Vicomtech sigue así comprometido con el desarrollo de soluciones innovadoras que refuercen la ciberseguridad en redes complejas, aplicando inteligencia artificial y tecnologías avanzadas de protección de la información para anticiparse a las amenazas y garantizar comunicaciones seguras en entornos críticos.