de Nature: Los servidores de sincronización temporal Saisi permiten a un equipo nacional lograr la primera demostración de conocimiento cero relativista con seguridad teórica de la informaciónAnte la rápida evolución de la computación cuántica, la progresiva implantación de ordenadores cuánticos a gran escala expone datos fundamentales del ciberespacio —privacidad personal, transacciones financieras, validación de identidades, entre otros— a riesgos de filtración sin precedentes. Garantizar una protección de la privacidad verdaderamente incondicional en la era postcuántica se ha convertido en un reto urgente para el sector global de la seguridad informática.Recientemente, un estudio innovador realizado de forma conjunta ofrece una solución revolucionaria al problema. El trabajo es liderado por los profesores Zengbing Chen y Shengjun Wu (Facultad de Física, Laboratorio Nacional Clave de Física de Microestructuras de Sólidos, Centro Colaborativo de Innovación en Ciencia y Tecnología de Microestructuras Artificiales de la Universidad de Nanjing), junto al equipo del profesor adjunto Hualei Yin (Facultad de Física, Laboratorio Clave de Construcción y Control de Estados Cuánticos del Ministerio de Educación de la Universidad Renmin de China; en adelante, «el equipo investigador»).El equipo ideó de forma original el protocolo de demostración de conocimiento cero relativista asimétrico (RZKP) con seguridad teórica de la información. Incluso si los atacantes disponen de recursos de entrelazamiento cuántico exponenciales, el protocolo mantiene una seguridad incondicional y, a su vez, es eficiente y práctico. Los resultados correspondientes, bajo el título Experimental asymmetric relativistic zero-knowledge proofs with unconditional security, han sido publicados en Nature Communications, una prestigiosa revista internacional del grupo Nature, sentando los cimientos de seguridad subyacentes para la computación privada y las comunicaciones fiables en la era postcuántica.En el transcurso de este importante experimento científico, los servidores de sincronización temporal de alta precisión suministrados por Zhejiang Saisi Electronic Technology Co., Ltd. proporcionaron la referencia temporal unificada para todo el ensayo, gracias a su distribución horaria con precisión nanosegundaria y su excelente capacidad de retención de tiempo.1. Avance original trascendental: Protocolo de demostración de conocimiento cero relativista asimétrico (RZKP)La Demostración de Conocimiento Cero (ZKP, por sus siglas en inglés) es una primitiva criptográfica esencial para blockchains, votaciones anónimas, comprobación de identidades y transacciones financieras privadas. Su principio central es el siguiente: el demostrador puede certificar que una proposición es verdadera sin revelar ninguna información adicional al verificador. Se puede comparar con el funcionamiento de un cajero automático: el sistema confirma que conoces el PIN, pero no obtiene el código en sí.Sin embargo, las ZKP tradicionales se basan en hipótesis de complejidad computacional y no resisten los ataques de computación cuántica. Las primeras demostraciones de conocimiento cero relativistas simétricas, aunque alcanzaban seguridad incondicional apoyándose en el principio físico de la velocidad de la luz, eran vulnerables a la ruptura mediante recursos de entrelazamiento cuántico. Además, presentaban una complejidad de rondas de \(\mathcal{O}(|E|^4)\), generaban un gasto masivo de recursos aleatorios de casi 6 mil millones de GB y necesitaban 60.000 años para ejecutar una única demostración, por lo que solo permanecían en el ámbito teórico.Para crear un sistema criptográfico de seguridad incondicional resistente a ataques cuánticos, el equipo investigador diseñó un protocolo RZKP asimétrico original basado en el compromiso de bit relativista, logrando reducir la complejidad de rondas de \(\mathcal{O}(|E|^4)\) a \(\mathcal{O}(|E|)\). El protocolo adopta una estructura asimétrica: dos dispositivos demostradores P₁ y P₂ ejecutan tareas diferenciadas:
P₁ establece una propuesta de coloración del grafo;
El verificador selecciona aristas al azar para lanzar retos criptográficos;
P₂ responde dentro de una ventana temporal espaciotípica, lo que impide físicamente que ambos dispositivos se comuniquen.
Posteriormente, el verificador comprueba la coherencia de los compromisos y la diferenciación de colores; la repetición de múltiples rondas hace que la probabilidad de fraude decaiga de forma exponencial.
Su propiedad de vinculación es válida para cualquier correlación cuántica y se fundamenta en el principio de prohibición de señales superlumínicas. La característica de conocimiento cero del protocolo deriva del ocultamiento inherente a los compromisos relativistas: en cada ronda, el verificador solo puede abrir las dos cajas correspondientes a una única arista con colores permutados al azar, observando únicamente etiquetas distintas aleatorias sin acceder a información confidencial adicional.Implementación experimental y resultados de rendimientoPara validar la practicidad y estabilidad del protocolo, el equipo construyó un sistema experimental de campo para realizar mediciones reales. Los dos dispositivos demostradores se instalaron separados por 300 metros, lo que corresponde a un intervalo espaciotípico de 1000 ns, restringiendo estrictamente cada operación a la ventana temporal segura.En una prueba de tricoloración de un grafo con 588 vértices y 1097 aristas, el sistema completó aproximadamente \(2,2\times10^5\) rondas interactivas en tan solo 0,22 segundos, con un consumo total de números aleatorios de únicamente 430,81 MB. Este esquema no requiere hardware cuántico especializado, cuenta con una barrera de acceso baja y una amplia compatibilidad, y tiene aplicaciones prometedoras en escenarios privados como blockchains, contratos inteligentes y trámites administrativos anónimos.2. Los servidores de sincronización temporal Saisi sustentan 220.000 interacciones ultrarrápidasLa seguridad de las demostraciones de conocimiento cero relativistas se basa fundamentalmente en el principio físico de la imposibilidad de superar la velocidad de la luz. La referencia temporal global que permitió completar 220.000 interacciones en 0,22 segundos fue garantizada integralmente por los servidores de sincronización temporal de alta precisión Saisi.
Características técnicas clave de los equipos: precisión temporal absoluta ≤ 30 ns (incluyendo retardos de enlace), reloj atómico integrado. Incluso con la pérdida total de señal GPS, el desvío temporal se mantiene por debajo de 1 μs cada 24 horas.Servidores de sincronización temporal de alta precisión SaisiDurante todo el experimento, los valores medios medidos de las diferencias temporales entre dispositivos \(|t_1-t_4|\) y \(|t_2-t_3|\) se estabilizaron alrededor de los 700 ns, con una desviación estándar de tan solo ~16 ns. Incluso en el peor escenario, sumando el error de precisión bidireccional del GPS (\(2\Delta=60\) ns), el valor máximo medido se mantuvo por debajo de 940 ns, permaneciendo siempre bajo el umbral de seguridad de 1000 ns. No se registró ningún fallo de comprobación en todos los datos experimentales, y todas las marcas de tiempo son totalmente veraces y fiables.
English
Русский
中文
