Criptografía: Sistemas de Transposición, Sustitución, Algoritmos y Firma Digital

Conceptos Básicos de Criptografía

Sistemas de Transposición

Consisten en descolocar el orden de las letras, sílabas o conjuntos de letras.

• Sistema de transposición simple: cuando el texto solo es sometido a una transposición.
• Sistema de transposición doble o múltiple: cuando se realiza una segunda transposición sobre el texto que ya ha sufrido una transposición simple.

Sistemas de Sustitución

Se reemplazan algunas letras del alfabeto por otras.

• Literal: se sustituyen las letras.
• Numérica: se sustituyen por números.
• Esteganográfica: se sustituyen por signos o se oculta el mensaje tras una imagen, sonido, etc.

Criptografía Simétrica

Se basa en un secreto compartido entre el que cifra el mensaje y el que lo quiere descifrar, es decir, utiliza la misma clave en el proceso de cifrado que en el descifrado.

Desventajas:

• La cantidad de claves que una persona tiene que memorizar.
• Si las personas no se conocen físicamente, la comunicación de la clave por correo electrónico u otro medio puede no ser segura.

Criptografía Asimétrica

Para cifrar un mensaje, el emisor utilizará una clave pública del receptor, que pueden conocerla numerosas personas, y a su vez el receptor descifrará este mensaje utilizando su clave privada que solo conoce él. Este tipo de criptografía se usa principalmente para firmar documentos digitales.

Algoritmos

Son métodos que se utilizan para transformar textos claros en textos cifrados.

• De bloque: dividen el documento en bloques de bits y cifran cada uno de estos de manera independiente para conseguir cifrarlo.
• De flujo: cifran el documento bit a bit, byte a byte o carácter a carácter, en vez de grupos completos de bits. Son muy útiles cuando tenemos que transmitir información cifrada según se va creando.

Función Resumen o Hash

Son funciones que asocian a cada documento un número y que tienen la propiedad de que si se conoce el valor numérico, no se puede obtener el documento. Estas son conocidas como funciones de un solo sentido.

Firma Digital

El proceso de desencriptación del mecanismo de firma electrónica es el siguiente:

1. Se calcula un valor resumen del documento utilizando un algoritmo.
2. Este valor resumen se cifra utilizando nuestra clave privada.
3. El resultado es lo que se conoce como firma digital.

El proceso de comprobación de una firma digital:

1. La firma se descifra utilizando la clave pública del firmante.
2. Se obtiene el valor resumen usando el mismo algoritmo que en el cifrado.
3. Se comparan los dos valores resúmenes obtenidos en los dos procesos anteriores. Si coinciden, la clave es válida; si son distintos, es nula.

Certificado Digital

Es un documento que contiene información sobre una persona o entidad, guarda su nombre, dirección, email, etc., una clave pública y una firma digital de un organismo de confianza que certifica que la clave pública pertenece al propietario del certificado.

PKI (Public Key Infrastructure)

Es todo lo necesario, tanto software como hardware, para las comunicaciones seguras mediante el uso de certificados digitales y firmas digitales.

La PKI está compuesta de:

• La autoridad de certificación: es la entidad de confianza que se encarga de emitir y revocar los certificados digitales.
• La autoridad de registro: controla la generación de certificados.
• Las autoridades de los repositorios: donde se almacenan los certificados emitidos y los que han sido revocados.
• Todo el software necesario para utilizar certificados digitales.
• Política de seguridad definida para las comunicaciones.