Quantum-Safe Environment: Impact of Quantum Computing on Historically Encrypted Information

Abstract

El advenimiento de la Computación Cuántica Criptográficamente Relevante y la amenaza de ataques Cosechar Ahora, Descifrar Después (HNDL) exigen la transición inmediata hacia algoritmos postcuánticos como ML-KEM. No obstante, la adopción de esquemas basados en retículos genera una expansión volumétrica del cifrado que amenaza con saturar las infraestructuras físicas heredadas. El objetivo de este estudio es modelar y cuantificar la carga computacional, el overhead de almacenamiento y el tiempo teórico requerido para el recifrado masivo de Datos en Reposo (DAR) bajo el estándar ML-KEM. Se adoptó una metodología cuantitativa, descriptiva y predictiva, mediante un diseño no experimental basado en simulación prospectiva y modelado matemático sobre escenarios representativos de 10 TB y 1 PB. Los resultados demuestran una inversión estructural del cuello de botella operativo (Throughput Shift), trasladando la saturación desde el procesador algorítmico (CPU) hacia el ancho de banda de red y almacenamiento (I/O Bound). Se comprobó empíricamente que la sobrecarga criptográfica es inversamente proporcional a la granularidad del archivo, detonando una expansión crítica del +200% en micro-registros transaccionales (1 KB). Asimismo, la simulación de latencia reveló que el recifrado de 1 PB mediante redes de área amplia (WAN) demandaría más de 260 días ininterrumpidos, confirmando una severa brecha de viabilidad operativa. Se concluye que la resiliencia postcuántica exige abandonar migraciones totales (Big Bang) y estrategias centralizadas en la nube, requiriendo reingeniería de hardware (On-Premise NVMe), políticas de depuración de datos y arquitecturas de migración segmentada.