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En este caso, cada usuario del sistema criptográfico ha de poseer una pareja de claves:

Clave pública: será conocida por todos los usuarios.

Clave privada: será custodiada por su propietario y no se dará a conocer a ningún otro.

Esta pareja de claves es complementaria: lo que cifra una SÓLO lo puede descifrar la otra y viceversa. Estas claves se obtienen mediante métodos matemáticos complicados de forma que por razones de tiempo de cómputo, es imposible conocer una clave a partir de la otra.

Proceso

Ana y Bernardo tienen sus pares de claves respectivas: una clave privada que sólo ha de conocer el propietario de la misma y una clave pública que está disponible para todos los usuarios del sistema.

Ana escribe un mensaje a Bernardo y quiere que sólo él pueda leerlo. Por esta razón lo cifra con la clave pública de Bernardo, accesible a todos los usuarios.

Se produce el envío del mensaje cifrado no siendo necesario el envío de la clave.

Sólo Bernardo puede descifrar el mensaje enviado por Ana ya que sólo él conoce la clave privada correspondiente.

El beneficio obtenido consiste en la supresión de la necesidad del envío de la clave, siendo por lo tanto un sistema más seguro.

El inconveniente es la lentitud de la operacioón. Para solventar dicho inconveniente, el procedimiento que suele seguirse para realizar el cifrado de un mensaje es utilizar un algoritmo de clave pública junto a uno de clave simétrica.

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En este caso, cada usuario del sistema criptográfico ha de poseer una pareja de claves: Clave pública: será conocida por todos los usuarios. Clave privada: será custodiada por su propietario y no se dará a conocer a ningún otro. Esta pareja de claves es complementaria: lo que cifra una SÓLO lo puede descifrar la otra y viceversa.

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Cyberchef, herramienta para descubrir secretos y decodificar datos

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En este artículo hablaremos de una herramienta que deberías incorporar cuanto antes a tu arsenal de herramientas de ciberseguridad y hunting. Cyberchef es una herramienta que nos permite descubrir …

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La criptografía asimétrica (del inglés: asymmetric key cryptography), también conocida como criptografía de clave pública ( public key cryptography) o criptografía de dos claves​( two-key cryptography), es un sistema criptográfico que se caracteriza por utilizar dos claves, una clave pública y otra privada, para el envío de mensajes o datos informáticos. Cabe señalar que ambas claves están conectadas entre sí, siendo que la clave pública es la responsable del cifrado y la clave privada del descifrado. En cuanto al procedimiento, el destinatario genera ambas claves y comunica la clave pública al emisor del mensaje quien, por su parte, tiene ahora la opción de cifrar el mensaje. Una vez que se haya enviado el mensaje, solo se podrá descifrar con la clave privada, de manera que si el mensaje cifrado es interceptado, la información del mensaje permanecerá oculta​. Además, los métodos criptográficos garantizan que esa pareja de claves solo se puede generar una vez, de modo que se puede asumir que no es posible que dos personas hayan obtenido casualmente la misma pareja de claves.

Llave o clave es lo mismo. Existiendo por tanto: llave o clave privada y llave o clave pública.

Si una persona que emite un mensaje a un destinatario, usa la llave pública de este último para cifrarlo; una vez cifrado, solo la clave privada del destinatario podrá descifrar el mensaje, ya que es el único que debería conocerla. Por tanto se logra la confidencialidad del envío del mensaje, es extremadamente difícil que lo descifre alguien salvo el destinatario . Cualquiera, usando la llave pública del destinatario, puede cifrarle mensajes; los que serán descifrados por el destinatario usando su clave privada.

Si el propietario del par de claves usa su clave privada para cifrar un mensaje, cualquiera puede descifrarlo utilizando la clave pública del primero. En este caso se consigue la identificación y autentificación del remitente, ya que se sabe que solo pudo haber sido él quien empleó su clave privada (salvo que un tercero la haya obtenido). Esta idea es el fundamento de la firma digital, donde jurídicamente existe la presunción de que el firmante es efectivamente el dueño de la clave privada.

Los 'sistemas de cifrado de clave pública' o 'sistemas de cifrado asimétricos' se inventaron con el fin de evitar por completo el problema del intercambio de claves de los sistemas de cifrado simétricos. Con las claves públicas no es necesario que el remitente y el destinatario se pongan de acuerdo en la clave a emplear. Todo lo que se requiere es que, antes de iniciar la comunicación secreta, cada uno debe conseguir la llave pública del otro y cuidar cada uno su llave privada. Es más, esas mismas claves públicas pueden ser usadas por cualquiera que desee comunicarse con alguno de ellos siempre que se utilice correctamente la llave pública de cada uno.

La criptografía asimétrica usa funciones exponenciales.

Las dos principales ramas de la criptografía de clave pública son:

Cifrado de clave pública: un mensaje cifrado con la clave pública de un destinatario no puede ser descifrado por nadie (incluyendo al que lo cifró), excepto un poseedor de la clave privada correspondiente, presumiblemente su propietario y la persona asociada con la clave pública utilizada. Su función es garantizar la confidencialidad del mensaje.

Firmas digitales: un mensaje firmado con la clave privada del remitente puede ser verificado por cualquier persona que tenga acceso a la clave pública de dicho remitente, lo que demuestra que este remitente tenía acceso a la clave privada (y por lo tanto, es probable que sea la persona asociada con la clave privada utilizada). Se asegura así que el mensaje no ha sido alterado, puesto que cualquier manipulación del mensaje repercutiría en un distinto resultado del algoritmo de resumen del mensaje (encoded message digest). Se utiliza para garantizar la autenticidad del mensaje.

Una analogía con el cifrado de clave pública es la de un buzón con una ranura de correo. La ranura de correo está expuesta y accesible al público; su ubicación (la dirección de la calle) es, en esencia, la clave pública. Alguien que conozca la dirección de la calle puede ir a la puerta y colocar un mensaje escrito a través de la ranura; sin embargo, solo la persona que posee la llave (clave privada) puede abrir el buzón de correo y leer el mensaje.

Una analogía para firmas digitales es el sellado de un sobre con un sello personal. El mensaje puede ser abierto por cualquier persona, pero la presencia del sello autentifica al remitente.

Supongamos que Ana quiere enviar a David un mensaje secreto que solo él pueda leer.

Primero, David envía a Ana una caja abierta, pero con cerradura, cerradura que se bloqueará una vez se cierre la caja, y que solo podrá abrirse con una llave, que solo David tiene. Ana recibe la caja, escribe el mensaje, lo pone en la caja y la cierra con su cerradura (ahora Ana ya no podrá abrir la caja para acceder de nuevo al mensaje). Finalmente, Ana envía la caja a David y este la abre con su llave. En este ejemplo, la caja con la cerradura es la "clave pública" de David, y la llave de la cerradura es su "clave privada".

Esquemáticamente:

Ejemplo de cifrado de mensaje: Ana envía un mensaje a David

1. Ana redacta un mensaje.

2. Ana cifra el mensaje con la clave pública de David.

3. Ana envía el mensaje cifrado a David a través de internet, ya sea por correo electrónico, mensajería instantánea o cualquier otro medio.

4. David recibe el mensaje cifrado y lo descifra con su clave privada.

5. David ya puede leer el mensaje original que le mandó Ana.

"Caja" y "cerradura" son variables, dos datos (en el caso más sencillo, dos números) necesarios ambos para resolver un determinado problema matemático de manera inmediata. Es cierto que teniendo solo la "cerradura" (alguien que interceptase la caja antes de que llegue a David), un cerrajero experto podría abrir la caja sin necesidad de la "llave", pero, en la práctica, un sistema de cifrado competente exhibe una complejidad tal que su resolución, desconociendo la clave privada del destinatario, exige de una potencia computacional o de un coste en tiempo desproporcionadamente mayor al valor esperado del robo de la información (la computación cuántica, por ejemplo, reduciría en mucho dicho coste, volviendo obsoletos no pocos sistemas criptográficos que a día de hoy pueden considerarse efectivamente invulnerables).

Ejemplo de firma digital con clave asimétrica: David envía un mensaje a Ana

1. David redacta un mensaje.

2. David firma digitalmente el mensaje con su clave privada.

3. David envía el mensaje firmado digitalmente a Ana a través de internet, ya sea por correo electrónico, mensajería instantánea o cualquier otro medio.

4. Ana recibe el mensaje firmado digitalmente y comprueba su autenticidad usando la clave pública de David.

5. Ana ya puede leer el mensaje con total seguridad de que ha sido David el remitente.

Observar que la criptografía de clave pública necesita establecer una confianza en que la clave pública de un usuario (al cual se identifica por una cadena identificativa a la que se llama identidad) es correcta, es decir el único que posee la clave privada correspondiente es el usuario auténtico al que pertenece. Cuanto más fiable sea el método más seguridad tendrá el sistema.

Lo ideal sería que cada usuario comunicara (e idealmente probara) de forma directa al resto de usuarios cuál es su clave pública. Sin embargo esto no es posible en la realidad y se desarrollan distintos esquemas para aportar confianza. Estos esquemas se pueden agrupar en dos tipos: Esquema centralizados y esquemas descentralizados. En los esquemas descentralizado hay varios nodos y cada uno tiene unas capacidades y derechos. En los esquemas centralizados hay una arquitectura cliente-servidor donde los servidores juegan un papel central y proveen servicios a los clientes. Cada esquema tiene sus ventajas e inconvenientes. Por ejemplo, los sistemas centralizados suelen ser más vulnerables a ataques de denegación de servicio debido a que basta con que falle el servidor central para que el sistema de confianza caiga por completo. Los sistemas descentralizados se suelen considerar menos seguros contra ataques encaminados a publicar claves públicas falsas debido a que al haber varios nodos posibles a atacar es más difícil asegurar su seguridad. Los modelos más usados son:

Uso de una infraestructura de clave pública o PKI. En este modelo hay una o varias entidades emisoras de certificados (Autoridades de certificación o CA del inglés Certification Authority) que aseguran la autenticidad de la clave pública y de ciertos atributos del usuario. Para ello firman con su clave privada ciertos atributos del usuario incluyendo su clave pública generando lo que se llama certificado del usuario.

Establecimiento de una red de confianza. No hay nodos aparte de los usuarios. Los usuarios recogen claves públicas de otros usuarios y aseguran su autenticidad si están seguros de que la clave privada correspondiente pertenece en exclusiva a ese usuario. Un usuario además puede directamente confiar en el conjunto de claves públicas en las que otro confía ya sea directamente o a través de otras relaciones de confianza. En cada caso es el propio usuario el que decide el conjunto de claves públicas en las que confía y su grado de fiabilidad. Dos usuarios que no se conocen pueden confiar en sus claves públicas si existe una cadena de confianza que enlace ambas partes. Este tipo de implementación de la confianza es el que usa por ejemplo PGP.

Uso de criptografía basada en identidad. En este modelo existe un generador de claves privadas o PKG (acrónimo de Private Key Generator) que a partir de una cadena de identificación del usuario genera una clave privada y otra pública para ese usuario. La pública la difunde para que el resto de usuarios la sepan y la privada es comunicada en exclusiva al usuario a quien pertenece.

Uso de criptografía basada en certificados. En este modelo el usuario posee una clave privada y otra pública. La clave pública la envía a una Autoridad de certificación que basándose en criptografía basada en identidad genera un certificado que asegura la validez de los datos.

Uso de criptografía sin certificados. Este modelo es similar al modelo que usa criptografía basada en identidad pero con la diferencia de que lo que se genera en el centro generador de claves o KGC (acrónimo de Key Generator Center) es una clave parcial. La clave privada completa se genera a partir de la clave privada parcial y un valor generado aleatoriamente por el usuario. La clave pública es generada también por el usuario a partir de parámetros públicos del KGC y el valor secreto escogido.

Girault ​ distingue tres niveles de confianza que dan los distintos modelos a la autoridad que interviene en el proceso (PKG, KGC o CA según cada caso):

Nivel 1: La autoridad puede calcular claves secretas de usuarios y por tanto pueden hacerse pasar como cualquier usuario sin ser detectado. Las firmas basadas en identidad pertenecen a este nivel de confianza.

Nivel 2: La autoridad no puede calcular claves secretas de usuarios, pero puede todavía hacerse pasar como cualquier usuario sin ser detectado. Firmas sin certificados pertenecen a este nivel.

Nivel 3: La autoridad no puede calcular claves secretas de usuarios, y tampoco puede hacerse pasar como un usuario sin ser detectado. Es el nivel más alto de fiabilidad. Las firmas tradicionales PKI y la firmas basadas en certificados pertenecen a este nivel.

Según el segundo principio de Kerckhoffs toda la seguridad debe descansar en la clave y no en el algoritmo (en contraposición con la seguridad por la oscuridad). Por lo tanto, el tamaño de la clave es una medida de la seguridad del sistema, pero no se puede comparar el tamaño de la clave del cifrado simétrico con el del cifrado de clave pública para medir la seguridad. En un ataque de fuerza bruta sobre un cifrado simétrico con una clave del tamaño de 80 bits, el atacante debe probar hasta 2 ⁸⁰-1 claves para encontrar la clave correcta. En un ataque de fuerza bruta sobre un cifrado de clave pública con una clave del tamaño de 512 bits, el atacante debe factorizar un número compuesto codificado en 512 bits (hasta 155 dígitos decimales). La cantidad de trabajo para el atacante será diferente dependiendo del cifrado que esté atacando. Mientras 128 bits son suficientes para cifrados simétricos, dada la tecnología de factorización de hoy en día, se recomienda el uso de claves públicas de 1024 bits para la mayoría de los casos.

La mayor ventaja de la criptografía asimétrica es que la distribución de claves es más fácil y segura ya que la clave que se distribuye es la pública manteniéndose la privada para el uso exclusivo del propietario, pero este sistema tiene bastantes desventajas:

Para una misma longitud de clave y mensaje se necesita mayor tiempo de proceso.

Las claves deben ser de mayor tamaño que las simétricas (generalmente son cinco o más veces de mayor tamaño que las claves simétricas).

El mensaje cifrado ocupa más espacio que el original.

ventajas:

Tiene una alta seguridad puesto que el sistema y que es una llave para cifrar y otra para descifrar

Ofrece un alto nivel de confidencialidad, integridad y garantiza la no alteración del mensaje

Los nuevos sistemas de clave asimétrica basado en curvas elípticas tienen características menos costosas.

Herramientas como PGP, SSH o la capa de seguridad SSL para la jerarquía de protocolos TCP/IP utilizan un híbrido formado por la criptografía asimétrica para intercambiar claves de criptografía simétrica, y la criptografía simétrica para la transmisión de la información.

Algunos algoritmos y tecnologías de clave asimétrica son:

Algunos protocolos que usan los algoritmos antes citados son:

1. G. J. Simmons, "A survey of Information Authentication". Contemporary Cryptology, The science of information integrity, ed. GJ Simmons, IEEE Press, New York, (1992)

2. M. Girault. Self-Certified public keys, In EUROCRYPT'91, volume 547 of LNCS pages 490-497. Springer 1991

Bibliografía complementaria

Attrapadung, Nuttapong; Herranz, Javier; Laguillaumie, Fabien; Libert, Benoît; de Panafieu, Elie; Ràfols, Carla (2012-03). "Attribute-based encryption schemes with constant-size ciphertexts". Theoretical Computer Science,422, pp.15-38. doi:10.1016/j.tcs.2011.12.004.

Herranz, Javier; Laguillaumie, Fabien; Ràfols, Carla (2010), Nguyen, Phong Q.; Pointcheval, David (eds.), "Constant Size Ciphertexts in Threshold Attribute-Based Encryption", Public Key Cryptography - PKC 2010, Springer Berlin Heidelberg, 6056, pp. 19-34, doi:10.1007/978-3-642-13013-7_2, ISBN 978-3-642-13012-0, retrieved 2020-05-13

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Criptografía asimétrica - Wikipedia, la enciclopedia libre

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La criptografía asimétrica (del inglés: asymmetric key cryptography), también conocida como criptografía de clave pública ( public key cryptography) o criptografía de dos claves​( two-key cryptography), es un sistema criptográfico que se caracteriza por utilizar dos claves, una clave pública y otra privada, para el envío de mensajes o datos informáticos.

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El cifrado digital ya ha sido introducido con el ejemplo del Emperador Julio César. El concepto de cifrado es muy sencillo: dado un mensaje en claro, es decir, mensaje reconocible, al que se le aplique un algoritmo de cifrado, se generará como resultado un mensaje cifrado que sólo podrá ser descifrado por aquellos que conozcan el algoritmo utilizado y la clave que se ha empleado.

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Criptografía ASIMÉTRICA ➤ (Clave Pública y Privada) 🔒 Tipos de Criptografía 🔑

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CyberChef: La herramienta todo en uno que cualquier informático utilizará alguna vez

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CyberChef es una herramienta gratuita que puede usarse online o de manera local, nos ayudará a crear recetas para transformar los datos que introduzcamos

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Colaboradores de los proyectos Wikimedia

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Criptografía simétrica - Wikipedia, la enciclopedia libre

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La criptografía de clave simétrica (en inglés symmetric key cryptography), también llamada criptografía de clave secreta (en inglés secret key cryptography) o criptografía de una clave[1]​ (en inglés single-key cryptography), es un método criptográfico en el cual se usa una misma clave para cifrar y…

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Criptografía SIMÉTRICA: Definición y Características ➤[CIFRADO de Datos] 🔑 Tipos de Criptografía 🔒

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https://youtu.be/Kf9KjCKmDcU

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What is cryptography? | Journey into cryptography | Computer Science | Khan Academy

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Cifrado César

El cifrado César mueve cada letra un determinado número de espacios en el alfabeto. En este ejemplo se usa un desplazamiento de tres espacios, así que una B en el texto original se convierte en una E en el texto codificado.

En criptografía, el cifrado César, también conocido como cifrado por desplazamiento, código de César o desplazamiento de César, es una de las técnicas decodificación más simples y más usadas. Es un tipo de cifrado por sustitución en el que una letra en el texto original es reemplazada por otra letra que se encuentra un número fijo de posiciones más adelante en el alfabeto. Por ejemplo, con un desplazamiento de 3, la A sería sustituida por la D (situada 3 lugares a la derecha de la A ), la B sería reemplazada por la E, etc. Este método debe su nombre, según Suetonio, a Julio César, que lo usaba para comunicarse con sus generales.

El cifrado César muchas veces puede formar parte de sistemas más complejos de codificación, como el cifrado Vigenère, e incluso tiene aplicación en el sistema ROT13. Como todos los cifrados de sustitución alfabética simple, el cifrado César se descifra con facilidad y en la práctica no ofrece mucha seguridad en la comunicación.

Aunque actualmente es fácil su criptoanálisis, en la época de Julio Cesar pocos eran los que sabían leer, y aún menos los que habrían podido hacer uso de técnicas de criptoanálisis. Este sistema fue utilizado también por Augusto, el sobrino de Julio Cesar, haciendo un desplazamiento de una letra y sustituyendo la X por AA ( observa que Augusto no hacía cíclico el alfabeto).

Más recientemente ha sido usado en la sección de anuncios de periódico (The Times) o por la marina rusa en 1915 (según parece por la dificultad que tenían los soldados rusos para utilizar otros sistemas más complicados). Ni qué decir tiene que los mensajes enviados por este sistema eran fácilmente descifrados por alemanes y austriacos.

Otra anécdota referida a este método es la que atañe al capo mafioso Bernardo Provenzano, recientemente detenido, y que utilizaba una máquina de escribir alterada para cifrar según el cifrado de Cesar. Parece que a pesar de los rudimentario del sistema sus comunicaciones no eran descifradas (?).

El criptoanálisis del cifrado de Cesar es sencillo si se dispone de una gran cantidad de texto cifrado, y se basa en el estudio de las frecuencias relativas de las letras en cada idioma.

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Cifrado César El cifrado César mueve cada letra un determinado número de espacios en el alfabeto. En este ejemplo se usa un desplazamiento de tres espacios, así que una B en el texto original se convierte en una E en el texto codificado.

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Colaboradores de los proyectos Wikimedia

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Criptografía - Wikipedia, la enciclopedia libre

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La criptografía (del griego κρύπτos (kryptós), «secreto», y γραφή (graphé), «grafo» o «escritura», literalmente «escritura secreta») se ha definido, tradicionalmente, como el ámbito de la criptología que se ocupa de las técnicas de cifrado o codificado destinadas a alterar las representaciones lingü…

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Básicamente, la criptografía es la técnica que protege documentos y datos. Funciona a través de la utilización de cifras o códigos para escribir algo secreto en documentos y datos confidenciales que circulan en redes locales o en internet. Su utilización es tan antigua como la escritura. Los romanos usaban códigos para ocultar sus proyectos de guerra de aquellos que no debían conocerlos, con el fin de que sólo las personas que conocían el significado de estos códigos descifren el mensaje oculto.

A partir de la evolución de las computadoras, la criptografía fue ampliamente divulgada, empleada y modificada, y se constituyó luego con algoritmos matemáticos. Además de mantener la seguridad del usuario, la criptografía preserva la integridad de la web, la autenticación del usuario así como también la del remitente, el destinatario y de la actualidad del mensaje o del acceso.

Que es la Criptografía

Criptografía es la ciencia y arte de escribir mensajes en forma cifrada o en código. Es parte de un campo de estudios que trata las comunicaciones secretas, usadas, entre otras finalidades, para:

autentificar la identidad de usuarios

autentificar y proteger el sigilo de comunicaciones personales y de transacciones comerciales y bancarias

proteger la integridad de transferencias electrónicas de fondos

Criptografía y Seguridad informática

Un mensaje codificado por un método de criptografía debe ser privado, o sea, solamente aquel que envió y aquel que recibe debe tener acceso al contenido del mensaje. Además de eso, un mensaje debe poder ser suscrito, o sea, la persona que la recibió debe poder verificar si el remitente es realmente la persona que dice ser y tener la capacidad de identificar si un mensaje puede haber sido modificado.

Los métodos de criptografía actuales son seguros y eficientes y basan su uso en una o más llaves. La llave es una secuencia de caracteres, que puede contener letras, dígitos y símbolos (como una contraseña), y que es convertida en un número, utilizada por los métodos de criptografía para codificar y decodificar mensajes.

Criptografía: Claves Simétricas y Asimétricas

Las claves criptográficas pueden ser básicamente de dos tipos:

Simétricas: Es la utilización de determinados algoritmos para descifrar y encriptar (ocultar) documentos. Son grupos de algoritmos distintos que se relacionan unos con otros para mantener la conexión confidencial de la información.

Asimétricas: Es una fórmula matemática que utiliza dos llaves, una pública y la otra privada. La llave pública es aquella a la que cualquier persona puede tener acceso, mientras que la llave privada es aquella que sólo la persona que la recibe es capaz de descifrar.

Actualmente, los métodos criptográficos pueden ser subdivididos en dos grandes categorías, de acuerdo con el tipo de llave utilizado: criptografía de llave única y la criptografía de llave pública y privada.

Tipos de claves criptográficas

Criptografía de llave única: La criptografía de llave única utiliza la misma llave tanto para codificar como para decodificar mensajes. A pesar de que este método es bastante eficiente en relación al tiempo de procesamiento, o sea, el tiempo que gasta para codificar y decodificar mensajes, tiene como principal desventaja la necesidad de utilización de un medio seguro para que la llave pueda ser compartida entre personas o entidades que deseen intercambiar información criptografiada.

Criptografía de llaves pública y privada: La criptografía de llaves pública y privada utiliza dos llaves distintas, una para codificar y otra para decodificar mensajes. Con este método cada persona o entidad mantiene dos llaves: una pública, que puede ser divulgada libremente, y otra privada, que debe ser mantenida en secreto por su dueño. Los mensajes codificados con la llave pública solo pueden ser decodificados con la llave privada correspondiente.

Como ejemplo, José y María quieren comunicarse de manera sigilosa. Entonces, ellos tendrán que realizar los siguientes procedimientos:

1. José codifica un mensaje utilizando la llave pública de María, que está disponible para el uso de cualquier persona.

2. Después de criptografiarlo, José envía el mensaje a María, a través de Internet.

3. María recibe y decodifica el mensaje, utilizando su llave privada, que es sólo de su conocimiento.

4. Si María quisiera responder el mensaje, deberá realizar el mismo procedimiento, pero utilizando la llave pública de José.

A pesar de que este método tiene un desempeño muy inferior en relación al tiempo de procesamiento, comparado al método de criptografía de llave única, presenta como principal ventaja la libre distribución de llaves públicas, no necesitando de un medio seguro para que llaves sean combinadas con antelación.

¿Qué es firma digital?

La firma digital consiste en la creación de un código, a través de la utilización de una llave privada, de modo que la persona o entidad que recibe un mensaje conteniendo este código pueda verificar si el remitente es quien dice ser e identificar cualquier mensaje que pueda haber sido modificado.

De esta forma, es utilizado el método de criptografía de llaves pública y privada, pero en un proceso inverso al presentado en el ejemplo anterior.

Si José quisiera enviar un mensaje suscrito a María, él codificará un mensaje con su llave privada. En este proceso será generada una firma digital, que será añadida al mensaje enviado a María. Al recibir el mensaje, María utilizará la llave pública de José para decodificar el mensaje. En este proceso será generada una segunda firma digital, que será comparada con la primera. Si las firmas fueran idénticas, María tendrá certeza de que el remitente del mensaje fue José y que el mensaje no fue modificado.

Es importante resaltar que la seguridad del método se basa en el hecho de que la llave privada es conocida sólo por su dueño. También es importante resaltar que el hecho de firmar un mensaje no significara un mensaje sigiloso. Para el ejemplo anterior, si José quisiera firmar el mensaje y tener certeza de que sólo María tendrá acceso a su contenido, sería preciso codificarla con la llave pública de María, después de firmarla.

Ejemplos de criptografía de llave única y de llaves pública y privada

Ejemplos que combinan la utilización de los métodos de criptografía de llave única y de llaves pública y privada son las conexiones seguras, establecidas entre el browser de un usuario y una web, en transacciones comerciales o bancarias vía Web.

Estas conexiones seguras vía Web utilizan el método de criptografía de llave única, implementado por el protocolo SSL (Secure Socket Layer). El browser del usuario necesita informar a la web cual será la llave única utilizada en la conexión segura, antes de iniciar una transmisión de datos sigilosos.

Para esto, el browser obtiene la llave pública del certificado de la institución que mantiene la web. Entonces, utiliza esta llave pública para codificar y enviar un mensaje a la web, contiendo la llave única a ser utilizada en la conexión segura. La web utiliza su llave privada para decodificar el mensaje e identificar la llave única que será utilizada.

A partir de este punto, el browser del usuario y la web pueden transmitir informaciones, de forma sigilosa y segura, a través de la utilización del método de criptografía de llave única. La llave única puede ser cambiada a intervalos de tiempo determinados, a través de la repetición de procedimientos descritos anteriormente, aumentando así el nivel de seguridad de todo el proceso.

¿Qué tamaño de llave criptográfica debe ser utilizado?

Los métodos de criptografía actualmente utilizados, y que presentan buenos niveles de seguridad, son públicamente conocidos y son seguros por la robustez de sus algoritmos y por el tamaño de las llaves que utilizan.

Para que alguien descubra una llave necesita utilizar algún método de fuerza bruta, o sea, probar combinaciones de llaves hasta que la correcta sea descubierta. Por lo tanto, cuanto mayor sea la llavecriptográfica, mayor será el número de combinaciones a probar, inviabilizando así el descubrimiento de una llave en un tiempo normal. Además de eso, las llaves pueden ser cambiadas regularmente, haciendo los métodos de criptografía aún más seguros.

Actualmente, para obtenerse un buen nivel de seguridad en la utilización de un método de criptografía de llave única, es aconsejable utilizar llaves de un mínimo de 128 bits. Y para el método de criptografía de llaves pública y privada es aconsejable utilizar llaves de 2048 bits, siendo el mínimo aceptable de 1024 bits.

Dependiendo para los fines para los cuales los métodos criptográficos serán utilizados, se debe considerar la utilización de llaves mayores: 256 o 512 bits para llave única y 4096 o 8192 bits para llaves pública y privada.

¿Qué es un Criptoteléfono?

Este tipo de dispositivos, conocidos también con el nombre de teléfonos criptográficos, son básicamente teléfonos que han sido modificados para incluir características y opciones de seguridad en extremos avanzadas, con el propósito de evitar que las transmisiones de voz o datos puedan ser interceptadas mediante distintas formas de vigilancia de inteligencia electrónica.

Esto los hace en extremos aptos para su utilización en ámbitos empresariales, en la inteligencia y en la política. En este sentido, lo primero que nos viene a la mente es Barak Obama y su Blackberry. Sin embargo, no sólo altos funcionarios de gobiernos hacen uso de esta tecnología, ya que como mencionamos también un criptoteléfono es un dispositivo que puede ser usado en el ámbito de las empresas, donde la privacidad de los datos y las conversaciones que se mantienen deben ser mantenidas en el más alto de los secretos.

Asimismo el criptoteléfono es una herramienta muy utilizada en el campo de la inteligencia, ya que muchos agentes de fuerzas de seguridad de todo el mundo los utilizan para impedir que sus comunicaciones o informes puedan ser intervenidos y por supuesto, contrarrestados o anulados.

En forma sencilla de explicar, existen múltiples puntos de vista al momento de diseñar un criptoteléfono. Sin embargo, gran parte de estos teléfonos seguros utilizan la técnica del cifrado de datos, lo que hace que sea imposible descifrar los datos enviados o recibidos, en el caso de que alguien pudiera haber intervenido. Esto se hace a través de un chip de criptografía instalado en el propio teléfono.

Otra técnica de criptotelefonía muy usada es la que implica el uso de dos sistemas de protección simultáneamente. El sistema básicamente consiste en proteger el envío de datos mediante más de un algoritmo antes de salir del aparato, y luego el mismo procedimiento antes de llegar al destinatario.

Esto permite que cualquiera de las técnicas de interceptación de comunicaciones empleadas en el ataque sea incapaz de poder tocar esas señales, ya que si bien es posible que se pueda romper uno de los códigos de cifrado, lo cierto es que es imposible hacerlo todas las veces que esta protección se aplica en el camino del mensaje.

En este punto, el objetivo de mantener seguras las conversaciones y mensajes del criptoteléfono se ha cumplido, por lo cual el usuario puede despreocuparse por completo de la posibilidad de que pueda estar siendo vigilado, pudiendo acceder a Internet para realizar todo tipo de tareas.

Ventajas y desventajas del criptoteléfono

Una de las principales desventajas que ofrece el uso de un teléfono encriptado es que tanto el emisor como el receptor deben tener un dispositivo que pueda ser capaz de entender el nivel de seguridad ofrecido por el otro, es decir que usen una tecnología de encriptado similar. En pocas palabras, para que una conversación o intercambio de datos sea por completo seguro, ambas partes de la misma deben contar con el mismo tipo de criptoteléfono y protocolo de cifrado.

Otra desventaja de los criptoteléfonos consiste en que en el caso que el dispositivo sea usado para mantener una conversación con otro teléfono, pero desprotegido, del lado del criptoteléfono se mantendrá la protección, pero del lado del teléfono estándar, la comunicación estará sin protección, y por lo tanto puede la señal ser interceptada para poder escuchar el intercambio de datos o la conversación.

Puedo tener un criptoteléfono?

El uso de un criptoteléfono como una herramienta para mantener las conversaciones seguras es vital para empresas y gobiernos, así lo entienden las legislaciones de muchos países del mundo, por lo cual las comunicaciones por medio de este tipo de teléfonos cifrados con cada día que pasa se extienden más y más, lo que ha permitido que en la actualidad en el mercado existan criptoteléfonos de precios realmente moderados, que pueden ser comprados por cualquier con la necesidad y el presupuesto necesarios.

¿Qué es la criptografía de red?

Como sabemos, la criptografía es una ciencia que se ocupa del estudio y la implementación de protocolos para las comunicaciones codificadas en entornos donde la seguridad es esencial. En este sentido, podemos desglosar a la criptografía en cuatro propósitos distintivos: garantizar la privacidad, asegurar la integridad de los datos, comprobar identidades y garantizar la veracidad del remitente.

Estas cuatro premisas se cumplen en todos los tipos de criptografías. En este punto existen muchos tipos de criptografía, como venimos mencionando en este artículo, pero entre ellos destaca la llamada criptografía de red, una de las más importantes, y que como su nombre lo indica se utiliza para poder encriptar las comunicaciones y datos que viajan por una red de todos los dispositivos que la conforman.

Básicamente, son dos los tipos de cifrado utilizados en la criptografía de red. En este sentido, pueden tanto sistemas de cifrado de clave simétrica, también conocidos como "criptografía de clave secreta (SKC)", como sistemas de cifrado asimétrico o de clave pública, más conocidos como "criptografía de clave pública (PKC)".

La diferencia más importante entre estos dos sistemas de encriptado de red reside en que el primero de los métodos mencionados, "criptografía de clave secreta (SKC)" utiliza una sola clave para cifrar y descifrar todos los datos, mientras que el método "criptografía de clave pública (PKC)" utiliza dos claves en lugar de una. La primera de estas claves sirve para cifrar los mensajes y la segunda para descifrar los mensajes.

Si bien la seguridad del sistema de cifrado de red, Sistema de cifrado de datos o DES, ha sido reemplazado con el paso de los años por el Estándar de encriptado avanzado o AES, mucho más seguro, el sistema de cifrado de clave pública también se ha fortalecido implementando el uso de certificados digitales, que en la actualidad son una parte en extremo importante del sistema de criptografía de una red.

Como mencionamos, en el sistema de cifrado de clave pública implementado en una red, el certificado digital cumple un rol más que importante, ya que sin un certificado digital que haya sido emitido por una autoridad competente, la seguridad de los datos que podemos enviar o recibir desde o hacia un nodo de la red es demasiado endeble.

En la actualidad, el uso de un certificado digital permite que los accesos a sitos web o nodos de la red sean completamente seguros, ya que estaremos seguros que la información que intercambiamos con ellos, tanto la que enviamos como la que recibimos, estará cifrada en todo su recorrido.

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¿Qué es la Criptografía? | Tecnología + Informática

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Básicamente, la criptografía es la técnica que protege documentos y datos. Funciona a través de la utilización de cifras o códigos para escribir algo secreto en documentos y datos confidenciales que circulan en redes locales o en internet. Su utilización es tan antigua como la escritura.

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Cybersecurity Zero to Hero with CyberChef - OSDFCon 2019 - Jonathan Glass

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Aprende Qué es la CRIPTOGRAFÍA Informática y Cómo Funciona 🔐 Curso de Criptografía [2021] ✅

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Antes del CNI hubo al menos dos veces en las que se criptoanalizaron las claves del Gran Capitán. Una de ellas la podeis ver en el siguiente enlace.

Fue en España donde se probaron las primeras máquinas Enigma en un ambiente bélico. El ejército nacionalista tenía dos redes de comunicaciones cifradas de alto nivel utilizando máquinas Enigma. Cada una de ellas con su propio cableado. Para ver mas pulsa en el .

Apuntes sobre cifrado poligráfico. Aquí.

Apuntes sobre cifrado tomográmico o fraccionario. Aquí.

La criptografía clásica se basa en conceptos sencillos que se siguen manteniendo en la criptografía actual, la sustitución y la trasposición. Lo que sí hay es una gran variedad de métodos que combinan estos conceptos para conseguir cifrados que pueden llegar a ser muy difíciles de descifrar. Si quieres ir aprendiento sobre criptografía clásica pulsa en los enlaces.

No existiría el mundo tal como lo conocemos sin el concepto de secreto. El secreto en un entorno abierto de comunicaciones no puede conseguirse sin un uso adecuado de la criptografía.

"Las matemáticas auténticas de los auténticos matemáticos, es decir, las matemáticas de Fermat, o Euler, o Gauss, o Abel o Riemann, son totalmente inútiles y esto es cierto tanto en el caso de las matemáticas puras como en el de las aplicadas". Thomas Hardy.

Clave 99. Criptógrafo de cinta utilizado por la Guardia Civil hasta los años 60.

Primeros textos sobre un curso de criptografía clásica en el apartado de apuntes. Están divididos en cifrados de sustitución y de trasposición.

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"historia de la criptografia española"  "criptografia españa" "criptografia en españa" "historia criptologia española" "criptografia clasica" "cifrado polialfabetico" "criptografía clásica"

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Antes del CNI hubo al menos dos veces en las que se criptoanalizaron las claves del Gran Capitán. Una de ellas la podeis ver en el siguiente enlace. Fue en España donde se probaron las primeras máquinas Enigma en un ambiente bélico. El ejército nacionalista tenía dos redes de comunicaciones cifradas de alto nivel utilizando máquinas Enigma.

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En criptografía, un criptosistema es un conjunto de algoritmos criptográficos necesarios para implementar un servicio de seguridad particular, generalmente para conseguir confidencialidad ( encriptación).​

Típicamente, un criptosistema consta de tres algoritmos: uno para la generación de clave, uno para la encriptación, y uno para la desencriptación. El término algoritmo criptográfico es a menudo utilizado para referirse a un par de algoritmos, uno para encriptación y uno para desencriptación. Por tanto, el término criptosistema es más a menudo utilizado cuándo el algoritmo de generación de clave es importante. Por esta razón, el término criptosistema es generalmente utilizado para referirse a técnicas de claves públicas; aun así ambos términos "algoritmo criptográfico" y " criptosistema" son utilizados para técnicas de clave simétrica.

Matemáticamente, un criptosistema o esquema de encriptación puede ser definido como una tupla con las siguientes propiedades.

1. es un conjunto denominado el "espacio de texto plano". Sus elementos se denominan textos planos.

2. es un conjunto denominado el "espacio de texto cifrado". Sus elementos se denominan textos cifrados.

3. es un conjunto denominado el "espacio de clave". Sus elementos se denominan claves.

4. es un conjunto de funciones . Sus elementos se denominan "funciones de encriptación".

5. es un conjunto de funciones . Sus elementos se apellidan "funciones de desencriptación".

Para cada , hay tal que para todo .[2] ​

Nota; típicamente esta definición está modificada para distinguir un esquema de encriptación como un tipo de criptosistema de clave simétrica o de clave pública.

Un ejemplo clásico de un criptosistema es el Cifrado César. Un ejemplo más contemporáneo es el criptosistema RSA.

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Criptosistema - Wikipedia, la enciclopedia libre

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En criptografía, un criptosistema es un conjunto de algoritmos criptográficos necesarios para implementar un servicio de seguridad particular, generalmente para conseguir confidencialidad ( encriptación).​ Típicamente, un criptosistema consta de tres algoritmos: uno para la generación de clave, uno para la encriptación, y uno para la desencriptación.

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El criptoanálisis (del griego kryptós, 'escondido' y analýein, 'desatar') es la parte de la criptología que se dedica al estudio de sistemas criptográficos con el fin de encontrar debilidades en los sistemas y romper su seguridad sin el conocimiento de información secreta. En el lenguaje no técnico, se conoce esta práctica como romper o forzar el código, aunque esta expresión tiene un significado específico dentro del argot técnico. A las personas que se dedican al criptoanálisis se llaman criptoanalistas.

Los métodos y técnicas del criptoanálisis han cambiado drásticamente a través de la historia de la criptografía, adaptándose a una creciente complejidad criptográfica. Los sistemas criptográficos han evolucionado desde los métodos de lápiz y papel del pasado, pasando por máquinas como Enigma -utilizada por los nazis durante la Segunda Guerra Mundial-, hasta llegar a los sistemas basados en computadoras del presente. Al aumentar la potencia de cálculo de los sistemas criptográficos, también los esquemas criptográficos han ido haciéndose más complejos. A mediados de los años 1970 se inventó una nueva clase de criptografía: la criptografía asimétrica. Los métodos utilizados para romper estos sistemas son por lo general radicalmente diferentes de los anteriores, y usualmente implican resolver un problema cuidadosamente construido en el dominio de la matemática pura. El ejemplo más conocido es la factorización de enteros.

Los resultados del criptoanálisis han cambiado también: ya no es posible tener un éxito ilimitado al romper un código, y existe una clasificación jerárquica de lo que constituye un ataque en la práctica.

La técnica del criptoanálisis se basa en buscar errores o algún error en el sistema para penetrarlo y hacer daños.

El objetivo del criptoanálisis es encontrar debilidades en los sistemas criptográficos que permitan elaborar ataques (ataques criptoanalíticos) que rompan su seguridad sin el conocimiento de información secreta. Para ello estudia en profundidad el diseño y propiedades de los sistemas criptográficos.

Por ejemplo para un sistema criptográfico de cifrado un estudio criptoanalítico puede consistir por ejemplo en conseguir la clave secreta o simplemente en acceder al texto en claro sin ni siquiera tener dicha clave. Sin embargo el criptoanálisis no solo se ocupa de los cifrados sino que su ámbito es más general estudiando los sistemas criptográficos con el objetivo de sortear la seguridad de otros tipos de algoritmos y protocolos criptográficos.

Sin embargo, el criptoanálisis suele excluir ataques que no tengan como objetivo primario los puntos débiles de la criptografía utilizada; por ejemplo, ataques a la seguridad que se basen en el soborno, la coerción física, el robo, el keylogging y demás, aunque estos tipos de ataques son un riesgo creciente para la seguridad informática, y se están haciendo gradualmente más efectivos que el criptoanálisis tradicional.

Para la consecución de su objetivo, de elaboración de ataques criptoanalíticos que 'rompan' la seguridad de los sistemas criptográficos, los criptoanalistas estudian los sistemas criptográficos con el objetivo de descubrir debilidades que se puedan aprovechar. Para ello estudian los sistemas desde distintos enfoques.

La teoría de la información proporciona herramientas para evaluar la seguridad de los sistemas criptográficos. Por ejemplo, en los sistemas de cifrado se estudia la entropía de la clave, de los criptogramas y de los mensajes en claro. Como el mensaje en claro suele estar expresado en idiomas humanos, también es interesante el estudio de su entropía y en especial su ratio de entropía.

Los criptoanalistas también estudian el secreto de los sistemas criptográficos. Por ejemplo, en los sistemas de cifrado estudian el grado de secreto caracterizando aquellos sistemas que tienen secreto perfecto a nivel teórico. De su estudio se concluye que el secreto perfecto requiere que el número de claves sea al menos tan grande como el número de mensajes. Esto es impracticable excepto para los llamados cifradores de libreta de un solo uso. En la práctica la mayor parte de los sistemas tienen claves finitas. Para caracterizar la seguridad de estos sistemas los criptoanalistas han desarrollado el concepto de distancia de unicidad que es el valor mínimo de caracteres cifrados que hacen que solo haya una clave posible que haya sido utilizada para obtener este criptograma. Para ello se aprovecha el concepto de la entropía condicional del conocimiento de la clave una vez conocido el texto cifrado.

Para un sistema de cifrado hay dos entropías condicionales interesantes​ desde el punto de vista del criptoanalista:

Supongamos

Un mensaje M₁ es sometido a un proceso de cifrado usando la clave K₁ obteniendo E(K₁,M₁)=C₁.

representan la probabilidad condicional de la clave K dado el criptograma recibido C. A veces también se denota por

representan la probabilidad condicional del mensaje M dado el criptograma recibido C. A veces también se denota por

Entonces:

Podemos medir la incertidumbre (la entropía) del conocimiento de la clave una vez conocido el texto cifrado, y por tanto medir la equivocación del mensaje (en inglés message equivocation), , también denotada por , mediante la fórmula:

La primera igualdad es por la definición de la entropía condicional y la segunda por aplicación del teorema de Bayes.

Observar que si significa que se podrá romper el cifrado pues ya no hay incertidumbre. Esta anulación nos introduce en el concepto de distancia de unicidad.

Podemos medir la incertidumbre (la entropía) del conocimiento del mensaje una vez conocido el texto cifrado, y por tanto medir la equivocación de la clave (en inglés key equivocation), , también denotada por , mediante la fórmula:

La primera igualdad es por la definición de la entropía condicional y la segunda por aplicación del teorema de Bayes.

Podemos medir la incertidumbre (la entropía) del conocimiento de la clave una vez conocido el texto cifrado y el mensaje en claro, y por tanto medir la equivocación del aspecto de la clave (en inglés key appearance equivocation), , también denotada por , mediante la fórmula:

Podemos medir la incertidumbre (la entropía) del conocimiento del mensaje una vez conocido el texto cifrado y la clave, denotado por o por . Dada una clave la relación entre texto cifrado y texto en claro es uno-a-uno y por tanto

Se ha demostrado​ que se cumple la siguiente relación entre las distintas entropías:

De esta relación podemos sacar una conclusión:​

El objetivo de cualquiera que use un cifrador es tener un valor de alto para que el sistema tenga la máxima fortaleza posible para el caso de que el atacante disponga tanto del texto cifrado como del texto claro ( ataque con texto claro conocido). Sin embargo, por la expresión de la ecuación, para ello es necesario que sea pequeño. Sin embargo, tener un valor pequeño de implica que haya poca incertidumbre respecto al texto claro una vez conocido el texto cifrado ( ataque con sólo texto cifrado disponible), lo cual contrario a los intereses de cualquiera que cifre un mensaje. Por tanto es necesario una solución de compromiso para que el sistema tenga una fortaleza aceptable para ambos tipos de ataque

Por ejemplo, la criptografía asimétrica emplea problemas matemáticos "duros" como base para su seguridad, así que un punto obvio de ataque es desarrollar métodos para resolver el problema. Los algoritmos asimétricos se diseñan en torno a la conjeturada dificultad de resolver ciertos problemas matemáticos. Si se encuentra un algoritmo mejorado que puede resolver el problema, el criptosistema se ve debilitado. Ejemplos:

La seguridad del protocolo Diffie-Hellman depende de la dificultad de calcular un logaritmo discreto. En 1983, Don Coppersmith encontró una manera más rápida de calcular logaritmos discretos (dentro de ciertos grupos), y por tanto obligó a los criptógrafos a utilizar grupos más grandes, o diferentes tipos de grupos.

La seguridad del protocolo RSA depende parcialmente de la dificultad en la factorización de enteros. Por tanto un avance en la factorización tendría un impacto claro en la seguridad de RSA. En 1980, se podía factorizar un número de 50 dígitos con un coste de 10¹² operaciones elementales de computación. Para 1984 la tecnología en algoritmos de factorización había avanzado hasta el punto de que se podía factorizar un número de 75 dígitos con las mismas 10¹² operaciones. Los avances en la tecnología de computación también han provocado que estas operaciones se puedan realizar en un tiempo mucho menor. La Ley de Moore predice empíricamente que las velocidades de computación continuarán aumentando. Las técnicas de factorización podrían mostrar un desarrollo parecido, pero con gran probabilidad dependerán de la capacidad y la creatividad de los matemáticos, ninguna de las cuales ha sido nunca satisfactoriamente predecible. Números de 150 cifras, como los utilizados en RSA, han sido factorizados. El esfuerzo fue mayor que el mencionado anteriormente, pero no estaba fuera de los límites razonables para un ordenador moderno. Al comienzo del , los números de 150 cifras ya no se consideran suficientemente grandes como clave para RSA. Números de varios cientos de dígitos se seguían considerando demasiado difíciles de factorizar en 2005, aunque los métodos probablemente continuarán mejorando con el tiempo, obligando a los tamaños de clave a mantener el ritmo de crecimiento o a desarrollar nuevos algoritmos.

Otra característica distintiva de los algoritmos asimétricos es que, a diferencia de los ataques sobre criptosistemas simétricos, cualquier criptoanálisis tiene la oportunidad de usar el conocimiento obtenido de la clave pública.

Los ataques criptoanalíticos consisten en la aplicación de estudios criptoanalíticos para explotar las debilidades de sistemas criptográficos y así 'romper' su seguridad.

Los ataques criptoanalíticos varían en potencia y en su capacidad de amenaza para los sistemas criptográficos. Se dice que un ataque explota una " debilidad certificacional" si es un ataque teórico que resulta improbable de aplicar en ninguna situación realista; Muchos de los resultados demostrados en la investigación criptoanalítica moderna son de este tipo.

Cada ataque tiene sus propiedades, las cuales lo caracterizan, y que hacen que ese ataque sea más o menos realizable.

No todos los ataques criptoanalíticos tienen como objetivo la ruptura total del sistema. El objetivo de un ataque criptoanalítico es obtener información desconocida sobre el sistema criptográfico de forma que se vaya debilitando su seguridad

Los ataques criptoanalíticos se puede clasificar en función de sus características.

Los ataques se pueden clasificar según la forma de actuar del atacante

Ataques pasivos

En los ataques pasivos el atacante no altera la comunicación, solo la escucha o monitoriza, para obtener información. Por tanto este tipo de ataques suelen usar técnicas de escucha de paquetes(sniffing) y de análisis de tráfico. Son difíciles de detectar ya que no implican alteración de los datos. En algunos casos este tipo de ataques se pueden dificultar cifrando la información posible objetivo de escuchas.

Ataques activos

Suponen alguna modificación del flujo de datos o la creación de flujos falsos. Hay muchas técnicas que se usan en este tipo de ataques. Ejemplos:

1. Suplantación

2. Modificación de mensajes:Capturar paquetes para luego ser borrados (dropping attacks), manipulados, modificados (tagging attack) o reordenados

3. Reactuación:Captura de paquetes y retransmisiones

4. Degradación: Técnicas para que el servicio se degrade

El criptoanálisis puede realizarse bajo una serie de supuestos sobre cuánto puede observarse o descubrirse sobre el sistema en cuestión antes de realizar el ataque. Como un punto de comienzo básico se supone que, para los propósitos del análisis, el algoritmo general es conocido; esta es la Máxima de Shannon, "el enemigo conoce el sistema". Este es un supuesto razonable en la práctica - a lo largo de la Historia, hay incontables ejemplos de algoritmos secretos que fueron conocidos mediante el espionaje, la traición y la ingeniería inversa. (En algunas ocasiones, algunos códigos han sido reconstruidos mediante la pura deducción, por ejemplo, el código Lorenz y el código PURPLE, así como una cierta cantidad de códigos clásicos.)

Otros supuestos se pueden categorizar como sigue:

Ataque con sólo texto cifrado disponible: el criptoanalista solo tiene acceso a una colección de textos cifrados o codificados.

Ataque con texto claro conocido: el atacante tiene un conjunto de textos cifrados de los que conoce el correspondiente texto claro o descifrado.

Ataque con texto claro escogido (ataque con texto cifrado elegido): el atacante puede obtener los textos cifrados (claros) correspondientes a un conjunto arbitrario de textos claros (cifrados) de su propia elección.

Ataque adaptativo de texto claro escogido: como un ataque de texto claro escogido, pero el atacante puede elegir textos claros subsiguientes basándose en la información obtenida de los descifrados anteriormente. Similarmente, existe el ataque adaptativo de texto cifrado escogido.

Ataque de clave relacionada: como un ataque de texto claro escogido, pero el atacante puede obtener texto cifrado utilizando dos claves diferentes. Las claves son desconocidas, pero la relación entre ambas es conocida; por ejemplo, dos claves que difieren en un bit.

Estos tipos de ataque difieren evidentemente en la plausibilidad de que ocurran en la práctica. Aunque algunos son más probables que otros, los criptógrafos suelen adoptar un enfoque conservador y asumir el peor caso imaginable cuando diseñan algoritmos, razonando que si un sistema es seguro incluso contra amenazas tan poco realistas, entonces debería resistir también al criptoanálisis en el mundo real.

Los supuestos en los que se basan estos ataques son a menudo más realistas de lo que podría parecer a primera vista. Para obtener un ataque con texto claro conocido, el criptoanalista podría muy bien conocer o ser capaz de inferir una parte que probablemente forma parte del texto claro, como por ejemplo el encabezamiento de una carta cifrada ("Estimado Sr."), o que el inicio de una sesión de ordenador contenga las letras "LOGIN". Un ataque de texto claro escogido es menos probable, pero en algunos casos puede ser plausible: por ejemplo, si convences a alguien para reenviar un mensaje que tú mismo le has mandado antes, pero en forma cifrada. Los ataques de clave relacionada son básicamente teóricos, aunque pueden ser realistas en ciertas situaciones, como por ejemplo al construir funciones hash criptográficas utilizando un cifrado por bloques.

Los resultados de un criptoanálisis también pueden variar en utilidad. Por ejemplo, el criptógrafo Lars Knudsen (Knudsen, 1998) clasificó varios tipos de ataque sobre cifrados por bloques de acuerdo con la cantidad y la calidad de la información secreta que pudiera ser descubierta:

Ruptura total - el atacante deduce la clave secreta.

Deducción global - el atacante descubre un algoritmo funcionalmente equivalente para el cifrado y descifrado de mensajes, pero no obtiene la clave.

Deducción local (o de instancia) - el atacante descubre textos claros o cifrados adicionales a los conocidos previamente.

Deducción de información - el atacante descubre alguna información en el sentido de Shannon que no era conocida previamente.

Distinción del algoritmo - el atacante puede distinguir la información cifrada de una permutación al azar.

Se pueden aplicar estas categorías a los ataques sobre otros tipos de algoritmos.

Los ataques se pueden categorizar por la cantidad de recursos que requieren. Estos pueden tomar la forma de:

Tiempo - el número de "operaciones primitivas" que deben ser realizadas. Esta categoría es bastante vaga; las operaciones primitivas podrían considerarse como instrucción básica de computación, como una suma, una operación XOR, un desplazamiento bit a bit, etc., o como métodos de cifrado enteros.

Memoria - la cantidad de almacenamiento necesario para realizar el ataque.

Datos - la cantidad de textos claros y cifrados necesaria.

En la criptografía académica, una debilidad o una ruptura en un algoritmo se definen de una manera bastante conservadora. Bruce Schneier resume esta posición de la siguiente manera: "Romper un cifrado simplemente significa encontrar una debilidad en el cifrado que puede ser explotada con una complejidad inferior a la de la fuerza bruta. No importa que la fuerza bruta pudiera requerir 2¹²⁸ cifrados; un ataque que requiera 2¹¹⁰ cifrados se consideraría una ruptura... puesto de una manera simple, una ruptura puede ser tan sólo una debilidad certificacional: una evidencia de que el código no es tan bueno como se publicita" (Schneier, 2000).

Hay multitud de métodos de ataque criptoanalíticos. Estos se pueden clasificar en a si están especializado en algún tipo de criptografía o si son más generales. Los principales son los siguientes:

Especializados en cifrado clásico:

Especializados en criptografía simétrica:

Generales (aplicados en distintos ámbitos):

Los ordenadores cuánticos son potencialmente útiles para el criptoanálisis. Debido a que los estados cuánticos pueden existir en una superposición (es decir, estar entrelazados), es posible un nuevo paradigma computacional, en el que un bit no representa tan solo los estados 0 y 1, sino cualquier combinación lineal de estos. Peter Shor de los Laboratorios Bell probó la posibilidad, y varios equipos han demostrado uno u otro aspecto de la computación cuántica en los años transcurridos desde entonces. Por el momento, solo se ha demostrado una muy limitada prueba de posibles diseños. No hay, a fecha de 2006, una perspectiva creíble de un ordenador cuántico real y utilizable.

Sin embargo, de construirse un ordenador cuántico, muchas cosas cambiarían. La computación en paralelo sería probablemente la norma, y varios aspectos de la criptografía cambiarían.

En particular, dado que un ordenador cuántico sería capaz de realizar búsquedas de claves mediante fuerza bruta extremadamente rápidas, tamaños de clave considerados hoy en día más allá de los recursos de cualquier atacante por fuerza bruta quedarían al alcance de este ataque. Los tamaños de clave necesarios para quedar más allá de la capacidad de un ordenador cuántico serían considerablemente más grandes que los actuales. Algunos escritores de divulgación han declarado que ningún cifrado permanecería seguro de estar disponibles los ordenadores cuánticos. Otros aseguran que simplemente añadiendo bits a las longitudes de las claves se evitarán los ataques de fuerza bruta, incluso con ordenadores cuánticos.

Una segunda posibilidad es que el aumento en capacidad computacional pueda hacer posibles otros ataques de búsqueda de claves, más allá de la simple fuerza bruta, contra uno o varios de los algoritmos actualmente inexpugnables. Por ejemplo, no todo el progreso en la factorización mediante números primos se ha debido a una mejora de los algoritmos. Una parte se debe al incremento del poder computacional de los ordenadores, y la existencia de un ordenador cuántico en funcionamiento podría acelerar considerablemente las tareas de factorización. Este aspecto es bastante predecible, aunque no claramente. Lo que no puede ser anticipado es un avance en el campo teórico que requiera la computación cuántica, que pudiera hacer realizables ataques actualmente impracticables o incluso desconocidos. En ausencia de un método para predecir estos avances, solo nos queda esperar.

Se desconoce si existe un método de cifrado en tiempo polinómico que requiera un tiempo exponencial para su descifrado, incluso para un ordenador cuántico.

El criptoanálisis ha evolucionado conjuntamente con la criptografía, y la competición entre ambos puede ser rastreada a lo largo de toda la historia de la criptografía. Las claves nuevas se diseñaban para reemplazar los esquemas ya rotos, y nuevas técnicas de criptoanálisis se desarrollaban para abrir las claves mejoradas. En la práctica, se considera a ambas como las dos caras de la misma moneda: para crear un sistema criptográfico seguro, es necesario tener en cuenta los descubrimientos del criptoanálisis. De hecho, hoy en día se suele invitar a la comunidad científica a que trate de romper las nuevas claves criptográficas, antes de considerar que un sistema es lo suficientemente seguro para su uso.

Aunque la expresión criptoanálisis es relativamente reciente (fue acuñada por William F. Friedman en 1920), los métodos para romper códigos y cifrados son mucho más antiguos. La primera explicación conocida del criptoanálisis se debe al sabio árabe del , Yusuf Yaqub ibn Ishaq al-Sabbah Al-Kindi, en su Manuscrito para Descifrar Mensajes Criptográficos. Este tratado incluye una descripción del método de análisis de frecuencias (Ibraham, 1992).

El análisis de frecuencias es la herramienta básica para romper los cifrados clásicos. En todas las lenguas conocidas, ciertas letras del alfabeto aparecen más frecuentemente que otras; por ejemplo, en español, las vocales son muy frecuentes, ocupando alrededor del 45% del texto, siendo la E y la A las que aparecen en más ocasiones, mientras que la frecuencia sumada de F, Z, J, X, W y K no alcanza el 2%. Igualmente, se pueden reunir estadísticas de aparición de pares o tríos de letras. El análisis de frecuencias revelará el contenido original si el cifrado utilizado no es capaz de ocultar estas estadísticas. Por ejemplo, en un cifrado de substitución simple (en el que cada letra es simplemente substituida por otra), la letra más frecuente en el texto cifrado sería un candidato probable para representar la letra "E".

El análisis de frecuencias se basa tanto en el conocimiento lingüístico como en las estadísticas, pero al volverse cada vez más complicados los cifrados, las matemáticas se convirtieron gradualmente en el enfoque predominante en el criptoanálisis. Este cambio fue particularmente evidente durante la Segunda Guerra Mundial, cuando los esfuerzos para romper los códigos del Eje requirieron nuevos niveles de sofisticación matemática. Más aún, la automatización fue aplicada por primera vez en la Historia al criptoanálisis, bajo la forma de los dispositivos Bomba y Colossus, una de las primeras computadoras.

Aunque la computación fue utilizada con gran éxito durante la Segunda Guerra Mundial, también hizo posible nuevos métodos criptográficos que eran órdenes de magnitud más complejos que los empleados hasta la fecha. Tomada como un todo, la criptografía moderna se ha vuelto mucho más impenetrable al criptoanalista que los métodos de pluma y papel del pasado, y parece que en la actualidad llevan ventaja sobre los métodos del puro criptoanálisis. El historiador David Kahn escribió: "Son muchos los criptosistemas en venta hoy por parte de cientos de compañías comerciales que no pueden ser rotos por ningún método conocido de criptoanálisis. De hecho, en ciertos sistemas incluso un ataque de texto claro escogido, en el que un fragmento de texto claro seleccionado es comparado con su versión cifrada, no permite conocer el código para romper otros mensajes. En cierto sentido, entonces, el criptoanálisis está muerto. Pero éste no es el final de la historia. El criptoanálisis puede estar muerto, pero, mezclando mis metáforas, hay más de un modo de desollar un gato." (Observaciones sobre el 50 Aniversario de la National Security Agency, 1 de noviembre de 2002). Kahn menciona a continuación las mayores posibilidades para la intercepción, la colocación de dispositivos grabadores ("bugging"), los ataques de canal lateral y la criptogtafía cuántica como sustitutos de los métodos tradicionales del criptoanálisis.[1]

Kahn podría haberse apresurado demasiado al declarar al criptoanálisis muerto; aún no se han extinguido los cifrados débiles. En medios académicos, se presentan regularmente nuevos diseños, y también son rotos frecuentemente: el cifrado por bloques Madryga, de 1984, demostró ser vulnerable a un ataque con solo texto cifrado disponible en 1998; FEAL-4, propuesto como sustituto para el algoritmo estándar de cifrado de datos DES fue demolido por una avalancha de ataques de la comunidad académica, muchos de los cuales no eran enteramente realizables en condiciones prácticas. En la industria, igualmente, los cifrados no están exentos de fallos: por ejemplo, los algoritmos AS/1, AS/2 y CMEA, usados en la industria de teléfonos móviles, pueden ser rotos en horas, minutos o incluso en tiempo real por equipo informático ampliamente disponible. En 2001, se demostró que el algoritmo WEP, utilizado para proteger redes Wi-Fi, es susceptible de ser atacado mediante un ataque de clave relacionada.

Los criptoanálisis exitosos han influido sin lugar a dudas en la Historia. La capacidad de leer los pensamientos, supuestamente secretos, o los planes de otros puede ser una ventaja decisiva, y nunca con mayor razón que en tiempos de guerra. Por ejemplo, durante la Primera Guerra Mundial, el descifrado del Telegrama Zimmermann fue capital para la entrada de los Estados Unidos en la guerra. En la Segunda Guerra Mundial, el criptoanálisis de los códigos alemanes, incluyendo la máquina Enigma y el código Lorenz, ha sido considerado desde un factor que apenas acortó la guerra en algunos meses en Europa, hasta un elemento crucial que determinó el resultado final (véase ULTRA). Los Estados Unidos también se beneficiaron del criptoanálisis del código japonés PURPLE durante la contienda (véase MAGIC).

Todos los gobiernos han sido conscientes desde antiguo de los potenciales beneficios del criptoanálisis para la inteligencia militar, tanto en lo puramente bélico como en lo diplomático, y han establecido con frecuencia organizaciones dedicadas en exclusiva al descifrado de códigos de otras naciones, por ejemplo GCHQ y NSA, organizaciones americanas todavía muy activas hoy en día. En 2004, surgió la noticia de que los Estados Unidos habían roto los códigos utilizados por Irán: [2]).

Referencias

1. "Applied cryptology, cryptographic protocols and computer security models", Richard A. DeMillo et all. American Mathematical Societyn 1983

2. "Applied cryptology, cryptographic protocols and computer security models", Richard A. DeMillo et all. American Mathematical Society 1983

Helen Fouché Gaines, "Cryptanalysis", 1939, Dover. ISBN 0-486-20097-3

Abraham Sinkov, Elementary Cryptanalysis: A Mathematical Approach, Mathematical Association of America, 1966. ISBN 0-88385-622-0

Ibraham A. "Al-Kindi: The origins of cryptology: The Arab contributions", Cryptologia, 16(2) (April 1992) pp. 97-126.

David Kahn, "The Codebreakers - The Story of Secret Writing", 1967. ISBN 0-684-83130-9

Lars R. Knudsen: Contemporary Block Ciphers. Lectures on Data Security 1998: 105-126

Bruce Schneier, "Self-Study Course in Block Cipher Cryptanalysis", Cryptologia, 24(1) (January 2000), pp. 18-34.

Friedrich L. Bauer: "Decrypted Secrets". Springer 2002. ISBN 3-540-42674-4

Friedman, William F., Military Cryptanalysis, Part I, ISBN 0-89412-044-1

Friedman, William F. Military Cryptanalysis, Part II, ISBN 0-89412-064-6

Friedman, William F. Military Cryptanalysis, Part III, Simpler Varieties of Aperiodic Substitution Systems, ISBN 0-89412-196-0

Friedman, William F. Military Cryptanalysis, Part IV, Transposition and Fractionating Systems, ISBN 0-89412-198-7

Friedman, William F. and Lambros D. Callimahos, Military Cryptanalytics, Part I, Volume I, ISBN 0-89412-073-5

Friedman, William F. and Lambros D. Callimahos, Military Cryptanalytics, Part I, Volume II, ISBN 0-89412-074-3

Friedman, William F. and Lambros D. Callimahos, Military Cryptanalytics, Part II, Volume I, ISBN 0-89412-075-1

Friedman, William F. and Lambros D. Callimahos, Military Cryptanalytics, Part II, Volume II, ISBN 0-89412-076-X

Enlaces externos

En inglés:

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Criptoanálisis - Wikipedia, la enciclopedia libre

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El criptoanálisis (del griego kryptós, 'escondido' y analýein, 'desatar') es la parte de la criptología que se dedica al estudio de sistemas criptográficos con el fin de encontrar debilidades en los sistemas y romper su seguridad sin el conocimiento de información secreta.

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The Enigma cipher machine is well known for the vital role it played during WWII. Alan Turing and his attempts to crack the Enigma machine code changed history. Nevertheless, many messages could not be decrypted until today.

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The Enigma machine: Encrypt and decrypt online

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The Enigma cipher machine is well known for the vital role it played during WWII. Alan Turing and his attempts to crack the Enigma machine code changed history. Nevertheless, many messages could not be decrypted until today.