Criptografía

¿Qué dos tipos de cifrado basado en claves existen?

Los dos tipos principales de cifrado basado en claves son el cifrado simétrico y el cifrado asimétrico.

Cifrado simétrico

• Uso de claves: emplea una única clave tanto para cifrar como para descifrar.
• Velocidad: en general, es más rápido y eficiente.
• Seguridad: el principal reto consiste en compartir la clave entre las partes de forma segura.
• Ejemplos: AES (Advanced Encryption Standard), DES (Data Encryption Standard).

Cifrado asimétrico

• Uso de claves: emplea un par de claves, una clave pública para cifrar y una clave privada para descifrar.
• Velocidad: más lento que el cifrado simétrico, porque los cálculos son más complejos.
• Seguridad: más seguro para distribuir claves, ya que la clave privada nunca se comparte.
• Ejemplos: RSA (Rivest-Shamir-Adleman), ECC (Elliptic Curve Cryptography).

¿Qué tipo de cifrado se considera más seguro?

Ambos esquemas se consideran seguros en el sentido de que, con un algoritmo actual y una longitud de clave suficiente, ningún ordenador de hoy puede romper el cifrado.

Qué tipo de cifrado resulta mejor depende del caso de uso, pero muchos escenarios exigen cifrado asimétrico, porque emplea un par de claves, una clave pública para cifrar y una clave privada para descifrar. La clave privada se mantiene en secreto, lo que refuerza la seguridad porque nunca hace falta compartirla.

¿Qué tipo de cifrado es mejor para grandes volúmenes de datos?

El cifrado simétrico, porque es más rápido.

¿Cuál es el proceso general del cifrado híbrido?

1. Generación de la clave: el emisor genera una clave simétrica nueva (también llamada clave de sesión) para cifrar el mensaje propiamente dicho.
2. Cifrado del mensaje: el emisor usa la clave simétrica para cifrar el mensaje en texto claro y obtiene un texto cifrado.
3. Cifrado de la clave: a continuación, el emisor cifra la clave simétrica con la clave pública del destinatario (cifrado asimétrico).
4. Transmisión: el emisor envía al destinatario tanto el mensaje cifrado (el texto cifrado) como la clave simétrica cifrada.
5. Descifrado de la clave: el destinatario usa su clave privada para descifrar la clave simétrica.
6. Descifrado del mensaje: por último, el destinatario usa la clave simétrica descifrada para descifrar el texto cifrado y recuperar el texto claro original.

Algoritmos de hash

Un algoritmo de hash es una función matemática que convierte datos de entrada de cualquier tamaño en una cadena de caracteres de longitud fija, normalmente una secuencia de letras y números. Esa salida se conoce como valor hash o resumen.

¿Qué es una colisión?

En hashing, una colisión se produce cuando dos datos distintos generan el mismo valor hash con un algoritmo de hash. Esto resulta problemático porque el objetivo principal de un algoritmo de hash es representar de forma unívoca cada entrada de datos.

¿Qué es un MAC?

Código de autenticación de mensajes (MAC): en criptografía, un MAC es una pequeña porción de información que sirve para autenticar un mensaje y garantizar su integridad. Verifica que el mensaje no se ha alterado y confirma la identidad del emisor.

¿En qué se diferencia un MAC de un HMAC?

MAC: término general para un código que verifica la integridad y la autenticidad de un mensaje mediante cifrados de bloque o funciones hash.

HMAC: un tipo concreto de MAC que utiliza una función hash criptográfica y una clave secreta, y que ofrece propiedades de seguridad más sólidas.

Criptografía asimétrica

¿Cuál es el proceso general para firmar un mensaje?

La firma de mensajes es un proceso criptográfico que sirve para verificar la autenticidad y la integridad de un mensaje.

1. Creación del hash: el emisor genera una huella digital única (un hash) del mensaje mediante una función hash criptográfica (por ejemplo, SHA-256). Ese hash representa de forma unívoca el contenido del mensaje.
2. Firma: el emisor cifra ese hash con su clave privada y obtiene así la firma digital. De este modo, la firma solo puede generarla alguien que tenga acceso a la clave privada del emisor.
3. Envío: la firma digital se adjunta al mensaje y ambos se envían al destinatario. También se facilita la clave pública del emisor para la verificación.
4. Verificación: el destinatario usa la clave pública del emisor para descifrar la firma digital y recuperar el hash original. Después calcula un hash nuevo a partir del mensaje recibido y lo compara con el hash descifrado. Si coinciden, queda confirmado que el mensaje no se ha alterado y se verifica la identidad del emisor.

¿Cuáles son las tres funciones del cifrado asimétrico?

El cifrado asimétrico, también conocido como criptografía de clave pública, cumple varias funciones importantes a la hora de proteger las comunicaciones y los datos.

1. Cifrado y descifrado
2. Firmas digitales
3. Intercambio de claves

RSA

RSA, abreviatura de Rivest-Shamir-Adleman, es un criptosistema de clave pública muy extendido para la transmisión segura de datos. Debe su nombre a sus inventores, Ronald Rivest, Adi Shamir y Leonard Adleman, que lo presentaron en 1977.

Diffie-Hellman

El intercambio de claves Diffie-Hellman es un método criptográfico que permite intercambiar claves criptográficas de forma segura a través de un canal público. Lo desarrollaron Whitfield Diffie y Martin Hellman en 1976. Su finalidad principal es que dos partes puedan generar de forma segura una clave secreta compartida con la que cifrar las comunicaciones posteriores.

Digital Signature Algorithm (DSA)

El Digital Signature Algorithm (DSA) es un algoritmo criptográfico de clave pública que sirve para generar y verificar firmas digitales. Lo propuso el National Institute of Standards and Technology (NIST) en 1991 como parte del Digital Signature Standard (DSS).

Cómo funciona

1. Generación de claves: DSA genera un par de claves, una clave privada para firmar y una clave pública para verificar.
2. Firma: el emisor usa su clave privada para crear una firma digital sobre un mensaje. Esa firma es única para el mensaje y para la clave privada.
3. Verificación: el destinatario usa la clave pública del emisor para verificar la autenticidad de la firma y, por tanto, la integridad y el origen del mensaje.