Coinbase explora el cifrado post-cuántico para blockchain

Se espera que las computadoras cuánticas se construyan en un tamaño que sea comercialmente útil en apenas unos pocos años, desde quizás 2028 hasta mediados de la década de 2030, dependiendo de la estimación y la capacidad exacta objetivo.

Esto sería excelente para resolver problemas matemáticos extremadamente complejos, abordar cuestiones sobre ciencias de materiales en semiconductores, aeroespacial, baterías, o resolver la configuración 3D de proteínas, o descubrir nuevos fármacos que salvan vidas.

Pero la misma capacidad podría usarse para romper los métodos de cifrado sobre los que se basa el mundo moderno. Por eso, por ejemplo, todos los principales bancos estadounidenses están siendo obligados a acelerar su adopción de la criptografía basada en retículas, un método que se cree a prueba de quantum.

De la misma manera, las criptomonedas podrían estar en peligro si el cifrado que las hace tan seguras se rompe repentinamente.

Esto es especialmente problemático, ya que las futuras computadoras cuánticas podrían romper el cifrado de datos que hoy se recopilan, incluso si todavía son irrompibles, pero podrían descifrarse más tarde, un método llamado “Harvest Now, Decrypt Later” (HNDL).

En ese contexto, los principales actores en blockchain y criptomonedas también se están moviendo rápidamente para prepararse para la eventual aparición de computadoras cuánticas.

Una de ellas es Coinbase, que publicó su informe “Computación Cuántica & Blockchain” abordando estas preocupaciones y analizando la posible solución que la comunidad blockchain podría y debería adoptar a tiempo para evitar cualquier problema real de seguridad.

Tenemos una gran confianza de que eventualmente se construirá una computadora cuántica a gran escala y tolerante a fallos (FTQC). Por lo tanto, las blockchains y el ecosistema criptográfico más amplio deben prepararse para esta eventualidad.

Resumen del Informe Cuántico de Coinbase

En la visión general de este informe, Coinbase comienza recordando que el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) recomienda que las migraciones post‑cuánticas (PQ) se realicen antes de 2035. También señala que este plazo de preparación, que deja solo 9 años, podría ser incluso optimista.

“No estamos seguros de que las computadoras cuánticas relevantes criptográficamente (CRQC) no existan para 2035 o después, ya que investigaciones recientes plantean la posibilidad de que el plazo sea más corto.”

El informe está dividido en 6 segmentos principales más un anexo de “lecturas adicionales”, cubriendo el tema de forma exhaustiva:

1. Visión general de la computación cuántica y el estado actual de la técnica.
2. Criptografía post‑cuántica (PQC).
3. Criptografía post‑cuántica y la capa de consenso.
4. Criptografía post‑cuántica y la capa de ejecución.
5. Planes post‑cuánticos para las principales blockchains.
6. Seguridad post‑cuántica más allá de la firma.

Visión general de la computación cuántica

Esta primera parte resume qué es una computadora cuántica, qué puede hacer y cómo ha progresado la tecnología hasta ahora.

En resumen, las computadoras cuánticas utilizan la superposición y otros efectos cuánticos para aumentar su potencia de cálculo exponencialmente por cada “qubit” adicional (el equivalente cuántico de los bits normales de una computadora), en lugar de linealmente.

“El poder de las computadoras cuánticas está directamente relacionado con el hecho de que, para describir una superposición con N qubits, se necesita una lista de 2^N parámetros. Cuando (por ejemplo) N=1000, ya hay más parámetros de los que podrían anotarse en el universo observable.”

Como se mencionó, una computadora así sería ideal para simulaciones del mundo físico y para romper cifrados. También podría usarse para entrenar IA de manera más eficiente, un tema que abordamos previamente en nuestro artículo “¿Tiene la computación cuántica un caso de uso real?”.

El principal límite para construir una computadora cuántica es el hardware, que es increíblemente difícil de fabricar y de mantener en un estado cuántico el tiempo suficiente para que los qubits sean confiables y realicen cálculos útiles.

Esto puede mejorarse desde dos frentes: reducir la tasa de error físico para puertas de dos qubits y diseñar esquemas de tolerancia a fallos capaces de manejar tasas de error más altas.

“Para realizar computación cuántica tolerante a fallos (FTQC), también será necesario medir constantemente los qubits físicos, para descubrir dónde se han producido errores y qué se debe hacer para corregirlos.”

Recientes mejoras en la corrección de errores indican que puertas de dos qubits con una precisión del 99,9 % podrían ser suficientes, un número mucho más bajo y realísticamente alcanzable que el inicialmente esperado (99,9999 %). Más importante aún, esto ya ha sido logrado por Quantinuum (parte de Honeywell (HON ), siga el enlace para el informe de inversión asociado) y Google para qubits individuales.

Si esta precisión se mantiene al escalar a decenas o cientos de miles de qubits físicos, teóricamente será suficiente para FTQC.

El informe también da una visión general del principal tipo de hardware que están explorando las empresas y los investigadores de computación cuántica:

• Superconductora.
• Iones atrapados.
• Átomo neutro.
• Fotónica.
• Topológica.

En conclusión, el artículo señala que, aunque no estén listas de inmediato, no hay razón para asumir que las computadoras cuánticas no podrán romper los niveles más altos del cifrado actual, y que las blockchain/criptomonedas no existirán.

Criptografía post‑cuántica (PQC)

La criptografía post‑cuántica es esencial si queremos que el sistema financiero en su conjunto, así como los sistemas militares, se mantengan seguros frente a las computadoras cuánticas.

Este tipo de cifrado también debería poder ejecutarse en computadoras de diseño y capacidad normales.

“La criptografía post‑cuántica se ejecuta en computadoras clásicas y es segura contra atacantes cuánticos. Esto contrasta con cosas como QKD (distribución de claves cuánticas), que requiere que los usuarios (honestos) utilicen sistemas cuánticos.”

Dos de los métodos líderes son la criptografía basada en retículas y la basada en hash:

• Basada en retículas: Los métodos criptográficos tradicionales como RSA y ECC se basan en estructuras periódicas en grupos que el algoritmo de Shor puede resolver eficientemente al encontrar su “periodo”. En contraste, la criptografía basada en retículas no depende de tales estructuras.
• Basada en hash: Un método de cifrado muy seguro, pero también que consume mucha potencia de cálculo.

“La variante de firma más rápida de la criptografía basada en hash SLH‑DSA tiene firmas aproximadamente 250 veces más grandes que ECDSA, con un tiempo de firma alrededor de 1 000 veces más lento. Implementar estos esquemas en blockchains será claramente muy desafiante.”

Fuente: Coinbase

El NIST desempeña un papel fundamental aquí. En 2024, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) finalizó tres estándares diferentes de criptografía post‑cuántica (PQC):

• FIPS 203 – ML‑KEM – Un mecanismo de encapsulación de claves (KEM) basado en criptografía de retículas, destinado a ser el bloque de construcción principal para el establecimiento de claves a prueba de quantum (p. ej., en TLS o VPNs).
• FIPS 204 – ML‑DSA – Un esquema principal de firma digital, también basado en retículas, dirigido a casos de uso como firma de software, certificados y autenticación.
• FIPS 205 – SLH‑DSA – Un esquema de firma basado en hash sin estado, construido deliberadamente sobre supuestos diferentes como una “reserva” en caso de que investigaciones futuras revelen debilidades en los sistemas basados en retículas.

Fuente: NIST

Criptografía post‑cuántica y la capa de consenso

Este segmento del informe se ocupa de cómo la blockchain específicamente podría verse afectada por el cifrado a prueba de quantum, con un enfoque en la capa de consenso.

“En general, las principales preocupaciones al migrar a la seguridad PQ son el tamaño de los datos y el costo de cómputo. Un desafío adicional es orquestar el cambio activo de claves criptográficas por parte de los usuarios.”

Las principales vulnerabilidades provienen del algoritmo de Shor, que una computadora PQ poderosa podría usar para romper la criptografía de clave pública clásica.

Las blockchains que migraron lejos del costoso Proof‑of‑Work y en su lugar dependen de soluciones al problema de tolerancia a fallas bizantinas (BFT) podrían ser más vulnerables. Aquí es el algoritmo de Shor la principal amenaza, ya que las matemáticas detrás de este método podrían ser resueltas por computadoras cuánticas.

La situación es aún peor para las blockchains que dependen de firmas agregadas y de umbral para el consenso.

En este sistema, notablemente usado por Ethereum, los votos pueden agregarse o aplicarse umbrales para reducir los costos asociados con el envío de firmas de validadores, su verificación y almacenamiento. Estas blockchains no tienen ningún reemplazo plug‑and‑play fácil para hacerlas seguras post‑cuánticas.

Sin embargo, el informe explicó que el consenso Nakamoto (NC) basado en Proof‑of‑Work de Bitcoin solo está teóricamente amenazado por otro método de descifrado, el ataque de Grover a funciones hash.

“En la práctica, sin embargo, la aceleración cuadrática de Grover no se traduce en una mejora real para los tamaños de los puzzles debido al tiempo mucho más lento por operación de qubit en una computadora cuántica frente a un ASIC altamente optimizado usado para la minería hoy. Por lo tanto, los mecanismos de consenso Nakamoto son esencialmente seguros post‑cuánticos.”

Criptografía post‑cuántica y la capa de ejecución

Este segmento del informe se ocupa de cómo la blockchain específicamente podría verse afectada por el cifrado a prueba de quantum, con un enfoque en la capa de ejecución.

Las firmas criptográficas adjuntas a las transacciones autentican al remitente y autorizan cambios de estado. Todos los esquemas de firma compacta, como ECDSA y Schnorr, tendrían que ser reemplazados por alternativas PQ.

Un riesgo es que los nuevos sistemas de cifrado post‑cuántico están mucho menos probados que los tradicionales.

“En cuanto a los esquemas basados en retículas como ML‑DSA o FN‑DSA, podríamos estar degradando la seguridad, ya que pasaríamos a un esquema de firma que tiene mucho menos recorrido y no ha sido estudiado con la profundidad de esquemas como ECDSA y EdDSA.”

Cualquier esquema para la adopción de firmas post‑cuánticas idealmente debe cumplir una serie de criterios definidos en este informe:

• P1: La transición no compromete nuestra postura de seguridad actual.
• P2: El nuevo esquema proporciona seguridad post‑cuántica, ya sea tal cual o habilitando un cambio rápido a seguridad post‑cuántica.
• P3: El nuevo esquema no añade un costo significativo al modo de trabajo actual, al menos mientras no haya una amenaza cuántica inminente.
• P4: El nuevo esquema requiere cambios mínimos (si los hay) a la blockchain y al modo de trabajo actual, mientras no haya una amenaza cuántica inminente.

El informe luego explora diferentes estrategias posibles y las compara.

Estrategia 1 genera claves privadas como salidas de hash. Este método permite, cuando la amenaza cuántica se acerque, firmar usando ECDSA o EdDSA, ya que una firma puede construirse basándose en el conocimiento del propietario de la preimagen de la clave privada.

Estrategia 2 pasa a una firma híbrida/doble 2‑de‑2. Esta estrategia funciona añadiendo un esquema de firma post‑cuántico y requiriendo que cada transacción incluya tanto una firma ECDSA/EdDSA como una firma post‑cuántica (p. ej., ML‑DSA).

Estrategia 3 pasa a una firma 1‑de‑2 (o más). Similar a la estrategia 2, pero en lugar de requerir ambas firmas, basta con proporcionar una firma ya sea usando el esquema de curva elíptica o el esquema post‑cuántico.

Fuente: Coinbase

Todos estos métodos requerirán que los titulares de cuentas transfieran sus saldos a nuevas cuentas protegidas por esquemas de firma PQ, lo que será un problema en sí mismo.

“Hay millones de cuentas UTXO poseídas, y con las tasas de transacción actuales de blockchains como Bitcoin y Ethereum, podría tomar meses solo para procesar el enorme volumen de transacciones de cambio.”

En general, Coinbase recomienda usar la estrategia “pasar a 1‑de‑2”, ya que aborda la amenaza sin añadir costos hasta que sea necesario.

Planes post‑cuánticos para las principales blockchains

Bitcoin

El enfoque actual de Bitcoin es asegurar que todas las claves públicas UTXO puedan ocultarse detrás de una función hash. Esto podría mitigarse con un cambio en la gestión de claves públicas.

“La propuesta BIP‑360 introduce un nuevo tipo de salida taproot llamado Pay‑to‑Merkle‑Root (P2MR) que elimina por completo esta clave pública. Una vez que esta propuesta se habilite en la red principal de Bitcoin, la transición de una salida P2TR a una salida P2MR eliminará esta vulnerabilidad.”

Mientras tanto, algunos desarrolladores centrales de Bitcoin están explorando firmas basadas en hash para Bitcoin. Al menos, el proof‑of‑work está haciendo que la red de minería sea bastante segura, lo que es un punto fuerte para Bitcoin desde la perspectiva de riesgo cuántico.

Sin embargo, actualmente se prefiere mayormente un enfoque de esperar y ver. Coinbase señala que esto no está exento de causar problemas, particularmente porque podría dañar la perspectiva de Bitcoin a medida que la gente empiece a preocuparse por los riesgos relacionados con quantum.

“Observamos que el enfoque de esperar y ver tiene un costo en tanto que genera incertidumbre en el mercado. Por lo tanto, esperar el plan de migración exacto puede tener sentido, pero debe ir acompañado de una declaración clara de estrategia y preparación para permitir una migración rápida si es necesario.”

Ethereum

Aunque es más vulnerable a una computadora cuántica, la comunidad de Ethereum también publicó un plan detallado para mitigar los problemas relacionados.

El plan actual es transicionar a firmas basadas en hash tanto para la capa de consenso como para la capa de ejecución. Si se utiliza una función hash criptográfica estándar, esto no introduce nuevas suposiciones de seguridad en Ethereum.

Un debate sigue en curso entre opciones de firma sin estado y con estado, siendo las firmas con estado más cortas una mejor opción para la capa de consenso y sin estado para la capa de ejecución, de modo que los propietarios de cuentas estén protegidos de errores en la gestión del estado.

En general, Coinbase visualizó un Ethereum post‑cuántico donde “los validadores atestiguan cada bloque usando un esquema de firma basada en hash con estado, y todas las atestaciones en un bloque específico se agregarán en una única prueba usando un sistema de prueba sucinta basada en hash”.

Solana

Solana creó un nuevo tipo de bóveda, llamado Solana Winternitz Vault, un esquema de firma basada en hash que tiene un tamaño de firma manejable (aunque las firmas son dos órdenes de magnitud más grandes que las firmas ECDSA).

Una vez que los poseedores de tokens de Solana hayan trasladado sus activos a una nueva dirección basada en Winternitz, los activos ya no estarán expuestos a un atacante cuántico.

En sí mismo, esto podría demostrar una gran ventaja para Solana, ya que está mucho más adelantada que Bitcoin y Ethereum en cuanto a estar preparada para quantum.

Otros: Algorand, Sui, Aptos

Algorand está entre las primeras plataformas blockchain en desplegar esquemas de firma post‑cuánticos (PQ) en producción tanto en mecanismos relacionados con el consenso como en la capa de ejecución. Esto sigue siendo parcialmente un trabajo en progreso, pero también demuestra que la tecnología blockchain puede volverse quantum‑ready rápidamente en algunos casos.

Aptos utiliza un sistema donde la dirección del usuario no se deriva del hash de la clave pública del usuario. Por lo tanto, los usuarios que quieran estar seguros post‑cuánticamente solo necesitan firmar una transacción que actualice su clave de autenticación a una clave pública post‑cuántica. No es necesario mover los activos a una nueva cuenta.

Mientras tanto, Sui ha esbozado una serie de estrategias para migrar a una cadena segura post‑cuántica, pero aún no está claro cuál de estas estrategias será implementada.

Seguridad post‑cuántica más allá de la firma

Las firmas de transacciones y la integridad de la blockchain no son los únicos temas donde las computadoras cuánticas podrían causar estragos al romper el cifrado.

Un ejemplo son las firmas de umbral, que se usan para proteger las claves de firma en todo el ecosistema blockchain.

En ese caso, MLDSA, un análogo basado en retículas del esquema de firma Schnorr, podría usarse. Un esquema de firma basado en hash, como cualquiera de las variantes de SLH‑DSA, también podría emplearse para aplicaciones que requieran una mayor garantía de seguridad.

Otro son las funciones hash resistentes a colisiones, usadas en árboles Merkle, árboles Patricia y sistemas de prueba basados en hash. A priori, este no es un tema donde las computadoras cuánticas sean una amenaza. Pero potencialmente, algún nuevo algoritmo cuántico podría cambiar eso.

El protocolo TLS pre‑cuántico está en riesgo de un ataque llamado harvest‑now‑decrypt‑later (HNDL). Afortunadamente, TLS post‑cuántico ya está ampliamente desplegado en Internet. Por ejemplo, en febrero de 2026, más del 60 % del tráfico de Internet de Cloudflare utiliza la suite de cifrado híbrida post‑cuántica X25519MLKEM768.

Mientras tanto, los sistemas de pruebas de conocimiento cero, usados en sistemas de privacidad, no deberían verse afectados. Otros sistemas de privacidad con datos de transacción vulnerables a quantum que se supone deben permanecer ocultos para siempre podrían estar más en riesgo de amenazas harvest‑now‑decrypt‑later.

Invertir en Coinbase

Este informe de Coinbase sobre los riesgos cuánticos y la preparación del ecosistema de criptomonedas y blockchain es importante, y refleja el papel que la empresa ha desempeñado como líder de la industria y su innovación. Es una consecuencia directa del tamaño e importancia que la compañía ha asumido en los últimos años.

En 2025, Coinbase tenía 8 millones de cuentas activas y era el mayor custodio de Bitcoins del mundo, con 2,4 millones de BTC. Esto representa no menos del 12 % del suministro total de Bitcoin.

Hoy, además de la aplicación principal de Coinbase y su exchange de cripto, la compañía ofrece una serie de productos complementarios:

• Coinbase One, un servicio de membresía premium que ofrece cero comisiones de trading, recompensas de staking aumentadas y ofertas con socios como calculadora de impuestos cripto, investigación cripto, etc.
• Coinbase Advanced, para traders profesionales de criptomonedas.
• Coinbase Wallet, para la autocustodia de criptomonedas fuera de los exchanges, así como NFTs.
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• Coinbase Card, una tarjeta de débito Visa para realizar compras usando criptomonedas, con 1 % de reembolso en Bitcoin al pagar con USD, y 1,5 % en USDC al pagar con ETH. La tarjeta es aceptada dondequiera que se acepten tarjetas de débito Visa.
• USD Coin, USDC, una stablecoin digital con un valor igual al dólar estadounidense, que busca crear un “dólar digital”.

Coinbase es un socio clave para muchos ETFs de Bitcoin, para los cuales mantiene la custodia de los Bitcoins, lo que lo convierte en un actor importante en la industria para estos productos, facilitando la propiedad de ETFs a inversores individuales e institucionales.

Recientemente, Coinbase ha estado trabajando activamente en “tokenizar” su acción (y otros valores), actualmente listada “normalmente” en el Nasdaq.

Desde un comienzo temprano y ambicioso, Coinbase ha crecido hasta convertirse en una piedra angular de la industria de Bitcoin y cripto, especialmente en los mercados estadounidenses.

Esto no ha sido un camino fácil, Coinbase ha tenido que enfrentar ataques de ciberseguridad, regulaciones poco claras y demandas de la SEC, y ver cómo sus servicios al cliente y protocolos de seguridad intentan ponerse al día con el crecimiento de la empresa.

La volatilidad y los riesgos son inherentes al espacio cripto (y realmente a todas las inversiones), y la computación cuántica podría generar cierta disrupción.

Pero en cualquier caso, el Coinbase más maduro y dominante de hoy está bien posicionado para capitalizar el hecho de que las criptomonedas se están volviendo cada vez más convencionales mediante las crecientes tendencias de ETFs de Bitcoin, stablecoin y tokenización de acciones.

También puedes leer más sobre Coinbase en nuestro informe de inversión dedicado a la compañía.)

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