Silvio Micali: Demostrar sin revelar

Antes de que Silvio Micali y sus colaboradores se dedicaran a ello, la criptografía era un oficio de trucos ingeniosos, juzgados por si alguien lograba descifrarlos. La carrera de Micali, dedicada a transformar ese oficio en una disciplina con verdaderas demostraciones matemáticas que respaldaban sus afirmaciones, produjo una de las ideas más extrañas y elegantes del campo: una manera de convencer a alguien de que una afirmación es verdad sin proporcionarle ninguna información adicional sobre el motivo.

De Roma a Berkeley

Silvio Micali nació el 13 de octubre de 1954 en Italia. Se licenció en matemáticas en la Universidad de Roma La Sapienza en 1978 y luego cruzó el Atlántico para cursar un doctorado en informática en la Universidad de California en Berkeley, el cual completó en 1982 bajo la supervisión de Manuel Blum, un futuro laureado con el premio Turing que trabajaba en la frontera de la teoría criptográfica. Micali se incorporó al cuerpo docente del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencia de la Computación del MIT en 1983 y ha permanecido allí desde entonces, trabajando en el Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT, con estancias docentes adicionales en la Universidad de Pensilvania, la Universidad de Toronto y la Universidad Tsinghua.

Hacer que la seguridad sea demostrable

El proyecto científico central de Micali, llevado a cabo en gran parte en colaboración con Shafi Goldwasser, consistió en reemplazar el estándar tradicional de seguridad de la criptografía —nadie ha roto esto todavía— por uno matemático: una demostración de que romper el esquema requeriría resolver un problema que se cree computacionalmente intratable. Con Goldwasser desarrolló el cifrado probabilístico, un método que cifra el mismo mensaje de manera diferente cada vez que se envía, cerrando el paso a una clase de ataques en los que un adversario podría obtener información simplemente al notar que dos textos cifrados coincidían. El propio informe de la ACM sobre su Premio Turing conjunto les atribuye el mérito de haber establecido el campo de la seguridad demostrable y de haber formalizado la idea de que la seguridad criptográfica «tenía que ser computacional en lugar de absoluta», un replanteamiento que dotó a toda la disciplina de una base rigurosa de la que carecía. Su introducción de sistemas de prueba interactivos y probabilísticos también influyó directamente en la teoría de la complejidad computacional mucho más allá de las fronteras de la criptografía.

Pruebas de conocimiento cero

La idea individual más conocida asociada con Micali es la prueba de conocimiento cero, coiventada con Goldwasser y Charles Rackoff: un protocolo en el cual un «probador» convence a un «verificador» de que una afirmación es cierta —que conocen una contraseña, que una transacción es válida, que un grafo tiene una coloración determinada— sin revelar nada más sobre por qué es cierta, ni siquiera la información que le permitiría al verificador reconstruir la prueba por sí mismo. Suena paradójico a primera escucha y fue tratado como una curiosidad matemática cuando se introdujo; desde entonces se ha convertido en un componente operativo de los sistemas de autenticación y, décadas más tarde, de la tecnología de privacidad en cadenas de bloques. El conjunto más amplio de la obra de Micali se extendió a la generación de funciones pseudoaleatorias, al cálculo multipartito seguro —que permite a varias partes calcular conjuntamente un resultado sin revelar sus entradas privadas entre sí— y a los protocolos de transferencia inconsciente, cada uno de los cuales constituye un bloque de construcción utilizado hoy en día en toda la ingeniería criptográfica moderna.

De la teoría a las empresas emergentes

A diferencia de muchos teóricos contentos con dejar sus ideas sobre el papel, Micali no limitó su trabajo a las revistas académicas. En 2001 cofundó CoreStreet Ltd, una empresa de seguridad que más tarde fue vendida a ActivIdentity en 2009, y a principios de la década de 2000 ayudó a crear Peppercoin, un sistema temprano de micropagos digitales. En 2017 fundó Algorand, una plataforma de cadena de bloques de prueba de participación diseñada para aplicar sus décadas de teoría criptográfica a un registro público y descentralizado, un giro tardío en su carrera que situó a un laureado con el premio Turing directamente en el centro de la industria de las criptomonedas para la cual, en cierto sentido, había pasado treinta años sentando las bases matemáticas.

Reconocimiento

Micali y Goldwasser recibieron conjuntamente el Premio A. M. Turing de la ACM de 2012, entregado en 2013, «por su trabajo transformador que sentó las bases de la teoría de la complejidad para la ciencia de la criptografía». Anteriormente, Micali recibió el Premio Gödel en 1993 por la teoría de los sistemas de prueba interactivos y el Premio RSA a la Excelencia en Matemáticas en 2004. Es miembro de la Academia Nacional de Ciencias y de la Academia Nacional de Ingeniería, y se convirtió en miembro de la ACM en 2017.

Por qué se llama genio a Silvio

La prueba más sólida para calificar a Micali de genio es de carácter conceptual y no anecdótico: las pruebas de conocimiento cero son el tipo de idea que, una vez que se comprende, parece obviamente necesaria y sin embargo requirió un verdadero salto imaginativo concebirla en primer lugar: una demostración que no demuestra nada excepto a sí misma. Convertir la «seguridad» de un oficio informal en una disciplina con teoremas y reducciones, el logro que la mención del Premio Turing honra específicamente, requirió no solo habilidad técnica sino la audacia conceptual de preguntar cómo sería siquiera una definición matemática del secreto. La honestidad esencial aquí es que nada de esto fue un trabajo individual. El Premio Turing se otorgó conjuntamente a Micali y a Shafi Goldwasser, y el artículo sobre las pruebas de conocimiento cero acredita a tres autores —Goldwasser, Micali y Charles Rackoff—, lo que convierte esto en un caso de manual de una idea fundamental construida mediante una colaboración sostenida en lugar de la perspicacia aislada de una sola persona. Las empresas posteriores de Micali en solitario, CoreStreet y Algorand, muestran una disposición individual a apostar su propia teoría en la realidad comercial e industrial, pero el núcleo teórico que le hace merecedor de la etiqueta de «genio» fue, según todos los testimonios, incluida la propia mención del premio, un logro compartido.

Legado

El trabajo de Micali restableció el punto de referencia de lo que significa llamar seguro a un sistema criptográfico, y las pruebas de conocimiento cero en particular han sobrevivido a su oscuridad original para convertirse en infraestructura: utilizadas en protocolos de autenticación, sistemas de cadenas de bloques que preservan la privacidad y esquemas de verificación que no existían cuando él y Goldwasser describieron la idea por primera vez. Pocos conceptos criptográficos han viajado tan lejos desde la teoría pura hasta la tecnología cotidiana desplegada. Que una disciplina que en su día fue descartada por los matemáticos como un detalle técnico secundario tenga ahora sus propias bases teóricas de complejidad, enseñadas junto con la computabilidad y el análisis algorítmico en cualquier plan de estudios serio de informática, es en gran parte el resultado directo del replanteamiento que Micali y Goldwasser impulsaron a principios de la década de 1980: un cambio que pasó de preguntar si un esquema ya había sido roto a preguntar qué tendría que ser precisamente verdad en el universo para que pudiera ser vulnerable.