Impacto de la tecnología de computación cuántica en la industria automotriz, los riesgos potenciales de ciberseguridad de la nueva tecnología y las opciones de mitigación de riesgos para los fabricantes de automóviles.
Las computadoras cuánticas se basan en una tecnología emergente que podría cambiar el diseño y uso de los automóviles en el futuro. Utilizan los principios de la mecánica cuántica para realizar cálculos que superan con creces las capacidades de los cálculos clásicos asistidos por ordenador (“computación”). A diferencia de los cálculos digitales clásicos, que se basan únicamente en estados binarios de ceros y unos, los cálculos utilizan bits cuánticos o qubits que pueden existir en varios estados al mismo tiempo. Esto les permite procesar grandes cantidades de información a velocidades sin precedentes y resolver problemas complejos que las computadoras tradicionales tardarían infinitamente en resolver.
Ziv Chang, vicepresidente del Laboratorio de Investigación de Amenazas Cibernéticas Automotrices del experto en ciberseguridad automotriz VicOne, explica el impacto de la tecnología de computación cuántica en la industria automotriz, los riesgos potenciales de ciberseguridad de la nueva tecnología y las opciones de mitigación de riesgos para los fabricantes de automóviles.
Los coches modernos son cada vez más complejos
En los últimos años, la industria automotriz ha comenzado a reconocer el potencial de la computación cuántica y comprender la forma en que puede revolucionar el diseño, la fabricación y el funcionamiento de los vehículos. Como resultado, con la creciente complejidad de los automóviles modernos equipados con numerosos sensores, procesadores y sistemas de comunicación, los fabricantes de automóviles (OEM) han destacado la necesidad de tecnologías informáticas digitales más eficientes y potentes.
Utilizando los últimos avances en simulación cuántica, gracias a la resolución de problemas complejos de optimización y el uso de soluciones avanzadas basadas en cuántica para IA y aprendizaje automático, la industria automotriz está desarrollando aplicaciones de computación cuántica para abordar los desafíos antes mencionados. Empresas automotrices como Toyota, Volkswagen Group, Ford Motors, BMW Group y Mercedes-Benz se han asociado con empresas de computación cuántica o nuevas empresas para utilizar la tecnología para diversas aplicaciones en la industria automotriz.
Enrutamiento optimizado mediante computación cuántica
Por ejemplo, un importante fabricante de automóviles alemán ha estado explorando el potencial de la computación cuántica para diversas aplicaciones, incluida la optimización del flujo de tráfico y el desarrollo de materiales avanzados para vehículos eléctricos. En 2019, la compañía anunció una colaboración con una empresa canadiense de computación cuántica que se centra en la llamada tecnología de recocido cuántico para optimizar las rutas de los vehículos y desarrollar nuevos materiales para los coches eléctricos. Además, el fabricante de automóviles también está investigando el uso de la computación cuántica en el campo de la conducción autónoma, en particular en el desarrollo de sistemas avanzados de asistencia al conductor.
Cifrado de datos en la industria automotriz
El uso cada vez mayor de tecnologías de vehículos conectados, como infoentretenimiento, navegación y sistemas de vehículo a vehículo, resalta la creciente necesidad de una ciberseguridad confiable y potente que garantice la seguridad y la integridad de los datos confidenciales transmitidos dentro y fuera del vehículo. Por esta razón, la industria automotriz depende en gran medida de métodos criptográficos para cumplir con los requisitos de autenticación, autorización, integridad y confidencialidad de las comunicaciones y prevenir ciberataques y filtraciones de datos.
Los métodos criptográficos protegen los datos transferidos entre vehículos, infraestructura y la nube. Estos datos incluyen información personal y sensible, como información de ubicación, hábitos de conducción y preferencias personales o patrones de comportamiento. Se pueden utilizar algoritmos o protocolos criptográficos para evitar el acceso no autorizado a sistemas críticos, como unidades de control electrónico (ECU) o la puerta de enlace central. Sin estos métodos de cifrado, los vehículos conectados podrían ser más vulnerables a los ciberataques, incluidos los ataques de ransomware, el robo de datos y la toma o control remoto no deseado de vehículos por parte de terceros. Estos ataques no sólo podrían poner en peligro la privacidad y la seguridad de los ocupantes de los vehículos, sino que también suponen una amenaza importante para la seguridad pública.
Ejemplos de métodos criptográficos utilizados en la industria incluyen cifrado, descifrado y hash. Durante el cifrado, el texto sin formato o los datos se convierten en un código secreto o texto cifrado para que usuarios no autorizados ya no puedan leerlo. Durante el descifrado, el texto cifrado se vuelve a convertir en texto sin formato. El hashing implica convertir una cadena en otro valor, generalmente representado por un valor más corto o una clave de longitud fija, lo que hace que la cadena original sea más fácil de encontrar.
Riesgos de seguridad inminentes
Dado que la industria automotriz depende en gran medida de algoritmos de cifrado, la computación cuántica ofrece a los delincuentes una nueva forma de descifrar códigos de cifrado.
Aunque los expertos creen que todavía falta al menos una década para el desarrollo completo de las computadoras cuánticas, la computación cuántica ha logrado avances significativos en el campo del criptoanálisis, con sistemas capaces de realizar ciertas operaciones matemáticas que son intratables para las computadoras clásicas.
En 1994, el matemático estadounidense Peter Shor descubrió que las computadoras cuánticas podían acelerar el descifrado de los esquemas de cifrado RSA. Incluso el RSA o ECC de 2.048 bits, aparentemente imposible de descifrar, puede potencialmente descifrarse utilizando computadoras cuánticas. Además, las computadoras cuánticas pueden usar el algoritmo de Grover para acelerar las búsquedas de bases de datos no ordenadas, lo que podría descifrar algoritmos de cifrado simétrico como AES y algoritmos hash como SHA. Ambos son estándares ampliamente utilizados para proteger los datos y garantizar la integridad de su transmisión. Un artículo reciente del físico chino Shijie Wei también muestra que una clave RSA de 2.048 bits puede ser descifrada mediante un circuito cuántico con 372 qubits físicos y una profundidad de miles.
Reduzca el riesgo con soluciones OTA seguras
El inminente avance de las computadoras cuánticas plantea riesgos importantes para la industria automotriz, por lo que la implementación de la criptografía poscuántica (PQC) es esencial. El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EE. UU., entre otros, es consciente de estos riesgos y está tomando medidas para gestionarlos. Desde 2015, el NIST ha estado buscando nuevos algoritmos de cifrado para reemplazar aquellos que las computadoras cuánticas potencialmente pueden descifrar. En julio de 2022, el NIST presentó los primeros cuatro algoritmos criptográficos resistentes a los cuánticos para cifrado general y firmas digitales. Estos algoritmos se incluirán en el estándar criptográfico poscuántico del NIST, que se espera que esté finalizado en unos dos años.
Sin embargo, la industria automovilística no puede permitirse el lujo de esperar hasta entonces, ya que los vehículos que ya circulan tienen una vida útil de 10 a 15 años. Una campaña de retirada a gran escala y la sustitución de todos los algoritmos del vehículo dos años después de su matriculación es inaceptable. Por lo tanto, es necesario encontrar una solución de inmediato.
Actualizaciones de software inalámbricas
Una solución viable para mitigar los riesgos potenciales asociados con algoritmos de cifrado obsoletos en vehículos conectados es utilizar soluciones inalámbricas seguras (OTA). Esta entrega inalámbrica de nuevo software, firmware u otros datos a dispositivos móviles y de IoT se utiliza para preparar y permitir futuras actualizaciones o reemplazos de nuevos algoritmos de cifrado. Con este enfoque práctico, los fabricantes de automóviles pueden garantizar que sus vehículos estén equipados con los métodos de cifrado más recientes y seguros, reduciendo el riesgo de ataques cibernéticos y aumentando la seguridad general de los vehículos. En el pasado, las actualizaciones de software debían ser realizadas personalmente por un técnico en un concesionario de automóviles, lo que resultaba costoso y requería mucho tiempo. Gracias a Secure OTA, ahora se pueden enviar actualizaciones de forma inalámbrica a los vehículos, lo que ahorra tiempo y dinero tanto a los fabricantes como a los clientes.
Estos son algunos de los beneficios que las soluciones OTA seguras ofrecen a los fabricantes y clientes de automóviles:
- Permite a los fabricantes de automóviles corregir rápida y fácilmente las vulnerabilidades de su software. Esto es particularmente importante cuando hay vulnerabilidades en el software que los piratas informáticos podrían aprovechar para obtener acceso a sistemas sensibles del vehículo o dañar los vehículos.
- Secure OTA ayuda a los fabricantes de automóviles a mejorar la funcionalidad de sus vehículos con el tiempo. Al entregar actualizaciones de software de forma inalámbrica, los fabricantes de equipos originales pueden agregar nuevas funciones y capacidades a sus vehículos mucho después de que ya se hayan vendido. Esto puede aumentar la satisfacción y la lealtad del cliente y dar a los fabricantes de automóviles una ventaja competitiva.
- Los OEM pueden actualizar algoritmos de cifrado heredados o nuevos algoritmos poscuánticos, reemplazar claves privadas comprometidas o fortalecer los mecanismos de cifrado multicapa.
- Las soluciones pueden ayudar a reducir la cantidad de vehículos que deben retirarse para recibir actualizaciones de software, lo que puede resultar costoso y llevar mucho tiempo.
Las soluciones seguras OTA son, de hecho, aplicaciones valiosas para la industria automotriz. Permiten a los fabricantes de automóviles mejorar la seguridad, la funcionalidad y la eficiencia de sus vehículos con el tiempo, al tiempo que reducen los costos y aumentan la satisfacción del cliente. A medida que los vehículos conectados se generalicen, la OTA segura se convertirá en una herramienta cada vez más importante para que los fabricantes de automóviles mitiguen los riesgos cibernéticos asociados con la computación cuántica.
Conclusión
La industria del automóvil es muy consciente del potencial de la computación cuántica para el desarrollo, la fabricación y el uso de vehículos. Sin embargo, debido a que la industria automotriz depende en gran medida de algoritmos de cifrado, la computación cuántica plantea riesgos en forma de nuevas oportunidades para que actores malintencionados descifren códigos de cifrado. Para mitigar estos riesgos, la industria debe tomar medidas. Además de actualizar los algoritmos de cifrado existentes en PQC, se pueden utilizar soluciones OTA seguras para actualizar y fortalecer continuamente nuevos algoritmos y claves confidenciales. Esto permite que la industria continúe innovando y al mismo tiempo reduzca los riesgos para los vehículos en la carretera.
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Acerca de VicOne
Con la visión de proteger los vehículos del mañana, VicOne ofrece una amplia cartera de software y servicios de ciberseguridad para la industria automotriz. Las soluciones de VicOne están diseñadas específicamente para cumplir con los estrictos requisitos de los fabricantes de automóviles y están diseñadas para satisfacer las necesidades específicas de los vehículos modernos. Como filial de Trend Micro, VicOne tiene una base sólida en ciberseguridad que proviene de los más de 30 años de experiencia de Trend Micro en la industria.