Criptografía Esencial: Cifrado, Claves y Protección de Datos Digitales

¿Qué es la Criptografía?

La Criptografía es el arte o ciencia de cifrar y descifrar información mediante técnicas especiales. Se utiliza frecuentemente para permitir un intercambio de mensajes a los que va dirigido y que poseen los medios para descifrarlo.

¿Qué es el Criptoanálisis?

El Criptoanálisis estudia métodos para romper textos cifrados y extraer información sin poseer las claves.

Técnicas de Cifrado

• Sustitución: Implica el cambio de significado de los elementos básicos del mensaje (letras, dígitos o símbolos).
• Transposición: Supone la reordenación de los mismos elementos, pero estos no se modifican en sí mismos.

Tipos de Algoritmos de Cifrado

• Cifrado en Bloque: Dividen el texto original en bloques de bits de tamaño fijo y los cifran de manera independiente.
• Cifrado de Flujo: Cifran el texto original bit a bit o byte a byte, generando una secuencia de bits pseudoaleatoria (flujo de clave) que se combina con el texto plano.

Criptografía Simétrica

La criptografía simétrica utiliza la misma clave para cifrar y descifrar el mensaje. Ambas partes deben acordar la clave a usar de antemano.

Algoritmos Comunes de Cifrado Simétrico

• Algoritmo DES: De 56 bits. Un ordenador moderno podría descifrar la clave en pocos días.
• Algoritmo 3DES: Utiliza 128 bits, comúnmente empleado en métodos de pago electrónicos.
• Algoritmos RC5 y AES: AES es el estándar de cifrado del gobierno de EE. UU.

Desafíos de la Criptografía Simétrica

• Intercambio de Claves: La seguridad del intercambio de claves depende del canal de comunicación. Si no es seguro, un atacante podría interceptar la clave.
• Número de Claves Necesarias: Se requieren muchas claves para la comunicación en grupos grandes de personas (N*(N-1)/2 claves para N usuarios).

Criptografía Asimétrica (Clave Pública)

Cada usuario posee un par de claves generadas algorítmicamente, donde es computacionalmente inviable derivar una clave a partir de la otra.

Componentes de la Criptografía Asimétrica

• Clave Privada: Mantenida en secreto por su propietario.
• Clave Pública: Conocida por todos los usuarios.

Funciones Hash en Criptografía Asimétrica

El cifrado de clave pública a menudo se apoya en funciones hash unidireccionales, que son fáciles de computar en una dirección, pero extremadamente difíciles de invertir.

Desventajas de la Criptografía Asimétrica

• Mayor tiempo de procesamiento.
• Claves de mayor tamaño.
• El mensaje cifrado ocupa más espacio.

Criptografía Híbrida

La criptografía híbrida combina las ventajas de la criptografía simétrica y asimétrica. Utiliza el cifrado de clave pública para compartir de forma segura una clave para el cifrado simétrico.

En esencia: Cifrado Simétrico (para los datos) + Cifrado Asimétrico (para encriptar la clave simétrica).

Objetivos de Seguridad en Criptografía

• Confidencialidad: Solo el destinatario autorizado puede leer el mensaje.
• Integridad: El mensaje no puede ser modificado sin ser detectado.
• Autenticación: Verificar la identidad del remitente o de las partes involucradas.
• No Repudio: Evitar que un remitente niegue haber enviado un mensaje.

Certificado Digital

Un Certificado Digital es un archivo electrónico que utiliza software para firmar digitalmente documentos y mensajes, permitiendo verificar la identidad del firmante.

Sus aplicaciones incluyen: compras seguras por internet, comunicaciones cifradas y trámites con la administración pública, entre otros.