Conceptos Fundamentales y Operaciones de Cifrado en Criptografía

Requisitos de Seguridad en Criptografía (2A)

• Si el texto cifrado y el texto plano son conocidos, debe ser computacionalmente imposible determinar el algoritmo de encripción o desencripción.
• "Computacionalmente imposible" significa mucho esfuerzo, no toma en cuenta avances en computación, matemáticas, etc.
• Debe ser computacionalmente imposible determinar sistemáticamente el texto plano que corresponde a un texto cifrado previamente capturado, y viceversa.
• Aún en el caso en que se logre desencriptar un texto cifrado específico, desencriptar un nuevo texto cifrado debería requerir el mismo esfuerzo utilizado para desencriptar el original, y viceversa.
• "Sistemáticamente" permite descubrimientos fortuitos.

Operaciones Criptográficas: Sustitución

Sustituir un elemento del alfabeto del texto plano por uno que corresponde al alfabeto del texto cifrado.

Texto plano: DONALD
Texto cifrado: GRQDOG

Tipo de Ataque: Análisis de frecuencias. Pueden utilizarse múltiples alfabetos.

Operaciones Criptográficas: Transposición

• Permuta los caracteres del texto plano en una matriz.
• Mantiene el mismo patrón de frecuencias del alfabeto original (para caracteres simples).

Tipo de Ataque: Análisis de frecuencias. Oculta la relación estadística de conjuntos de caracteres. Ej: ion, the... Pueden utilizarse múltiples alfabetos.

Conceptos Fundamentales en Criptografía (2B)

Fundamento Matemático de los Criptosistemas

Basado en 3 pilares:

• TEORÍA DE LA INFORMACIÓN
• TEORÍA DE NÚMEROS
• COMPLEJIDAD COMPUTACIONAL

Teoría de Números

Aritmética modular, las operaciones en un grupo en que exista el inverso a la adición y multiplicación, y que permita descifrar lo cifrado.

Problemas Tipo NP (Intratables)

• Factorización de números primos
• Logaritmo Discreto

Criptografía Clásica

Texto en claro -> Algoritmo de encripción secreto -> Criptograma

Criptografía Moderna

Texto en claro -> Algoritmo de encripción público (clave secreta) -> Criptograma

Modos de Cifrado

Cifrado en Bloque (Block Cipher) (3A)

En Criptografía, una unidad de cifrado por bloques (block cipher en inglés) es una unidad de cifrado de clave simétrica que opera en grupos de bits de longitud fija, llamados bloques, aplicándoles una transformación invariante.

Cuando realiza cifrado, una unidad de cifrado por bloques toma un bloque de texto plano o claro como entrada y produce un bloque de igual tamaño de texto cifrado.

La transformación exacta es controlada utilizando una segunda entrada: la clave secreta. El descifrado es similar: se ingresan bloques de texto cifrado y se producen bloques de texto plano.

Para cifrar mensajes más largos que el tamaño del bloque, se utiliza un modo de operación.