¿Qué es NIST y por qué es importante para Bitcoin y la computación cuántica?

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos (NIST, por sus siglas en inglés) es una agencia gubernamental creada en 1901 y actualmente dependiente del Departamento de Comercio de ese país.  

Según su sitio web , su misión declarada es «promover la innovación y la competitividad industrial de EE. UU. mediante el avance de la ciencia de la medición, los estándares y la tecnología, mejorando la seguridad económica y la calidad de vida».

Este rol lo ubica también en el centro de la discusión sobre la computación cuántica y los desafíos que puede traer para la criptografía moderna, incluida la que resguarda la seguridad de Bitcoin . 

Este mismo escenario aplica a gran parte de los sistemas de seguridad digital actuales, desde correos electrónicos cifrados hasta transferencias bancarias.  

Más allá de la ciberseguridad global, el NIST se consolidó como uno de los laboratorios de ciencia física más antiguos del país y como un referente mundial en materia de normas técnicas y de seguridad.  

Su trabajo va desde la precisión de relojes atómicos hasta la estandarización de chips de computadora, pasando por áreas como nanomateriales, sistemas de energía o redes de comunicación global. 

La computación cuántica y la respuesta del NIST

En su página oficial, esta entidad advierte lo siguiente:  

Los algoritmos de cifrado protegen la información electrónica confidencial, desde mensajes de correo electrónico hasta registros médicos y estados financieros, contra espectadores no autorizados. Durante décadas, estos algoritmos han demostrado ser lo suficientemente robustos para resistir ataques con computadoras convencionales que intentan romper el cifrado. Sin embargo, un nuevo tipo de dispositivo en desarrollo, llamado computadora cuántica, podría quebrar estos algoritmos, dejando nuestros secretos electrónicos vulnerables a ser descubiertos. 

Sitio web NIST. 

Para contrarrestar ese riesgo, el organismo impulsa el desarrollo de métodos de cifrado capaces de resistir ataques tanto de los ordenadores actuales como de los cuánticos que pudieran potencialmente afectar a Bitcoin (y a otras tecnologías). A estos métodos se los denomina algoritmos de cifrado post-cuántico. 

En agosto de 2024, el Departamento de Comercio de EE. UU. aprobó tres Estándares Federales de Procesamiento de Información (FIPS) propuestos por el NIST para criptografía post-cuántica: 

• FIPS 203 : estándar de encapsulación de claves basado en retículas modulares, útil para proteger el intercambio de claves. 

• FIPS 204 : estándar de firmas digitales también basado en retículas, orientado a garantizar autenticidad e integridad de los mensajes. 

• FIPS 205 : estándar de firmas digitales basadas en funciones hash sin estado, que prioriza la simplicidad y robustez frente a ataques cuánticos. 

Además, en marzo de 2025, el NIST informó que cuatro algoritmos adicionales (BIKE, Classic McEliece, HQC y SIKE) fueron seleccionados para seguir en evaluación como posibles candidatos para el establecimiento de claves. Al tiempo de este artículo, esos esquemas continúan bajo revisión. 

Bitcoin frente al desafío cuántico

La relación entre el NIST y Bitcoin aparece en el terreno de la criptografía post-cuántica.  

Bitcoin utiliza actualmente firmas digitales basadas en curvas elípticas ( ECDSA ), un esquema seguro frente a los computadores tradicionales, pero que podría ser vulnerable frente a un atacante con una computadora cuántica suficientemente potente.  

Si un actor malicioso empleara algoritmos cuánticos como el de Shor y lograra derivar claves privadas a partir de claves públicas expuestas en la cadena de bloques, podría gastar fondos ajenos y comprometer la seguridad de toda la red. 

¿Cómo afecta NIST y sus estándares al desarrollo de defensas post cuánticas de Bitcoin?

Voces dentro del ecosistema han comenzado a debatir soluciones.  

Como reportó CriptoNoticias, Adam Back , cofundador de Blockstream, propuso el uso de SLH-DSA , un algoritmo de firma digital resistente a la cuántica aprobado por el NIST bajo el estándar FIPS 205.  

Ese esquema, diseñado por el gigante IBM, se basa en la tecnología SPHINCS+ , que a su vez hereda conceptos de firmas hash desarrolladas desde la década de 1980. 

La resistencia de SLH-DSA frente a ataques cuánticos radica en que no depende de problemas matemáticos como el logaritmo discreto, base de ECDSA, sino de funciones hash.  

Esas funciones transforman datos en cadenas de longitud fija que resultarían prácticamente imposibles de revertir, incluso con las ventajas de la computación cuántica, según estima Back. 

No obstante, el propio desarrollador reconoce limitaciones: las firmas digitales generadas con SLH-DSA son más grandes que las actuales, lo que podría aumentar el espacio ocupado en la cadena de bloques y, en consecuencia, las comisiones por transacción. 

En conclusión, el papel del NIST es clave, no sólo para gobiernos y empresas, sino también para protocolos descentralizados como Bitcoin.  

Su trabajo en estandarizar algoritmos post-cuánticos ofrece un marco confiable y auditado que podría guiar la transición de la red hacia un futuro en el que la seguridad digital no pueda darse por sentada frente al avance de la computación cuántica.