Criptografía y algoritmos de cifrado
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Questions and Answers

¿Qué estructura utiliza el algoritmo AES para operar y cómo se llama esta estructura?

AES opera en una matriz de 4×4 bytes llamada 'state'.

Nombra las cuatro etapas del algoritmo AES durante sus rondas.

SubBytes, ShiftRows, MixColumns y AddRoundKey.

¿Cuántas rondas utiliza el AES para claves de 256 bits?

14 rondas.

¿Qué tipo de ataque es común contra cifradores por bloques como el AES?

<p>Intentar varios ataques sobre versiones del cifrador con un número menor de rondas.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál fue la longitud de clave utilizada por el cifrador DES y en qué año fue adoptado como estándar?

<p>DES utiliza una clave de 56 bits y fue adoptado en 1977.</p> Signup and view all the answers

¿Qué estructura se emplea en DES para su funcionamiento?

<p>DES utiliza una estructura de red Feistel.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con la seguridad del DES en la actualidad?

<p>Se ha visto comprometida por los avances en la capacidad de cómputo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué devuelve la función MixColumns en el algoritmo AES?

<p>Realiza una mezcla que combina los cuatro bytes de cada columna del 'state'.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es la criptografía y cuál es su propósito principal?

<p>La criptografía es el arte y la ciencia de proteger la información mediante técnicas de codificación y decodificación, con el propósito de mantener la confidencialidad, integridad y autenticidad de los datos.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características debe tener un sistema criptográfico para considerarse seguro?

<p>Un sistema criptográfico debe garantizar la confidencialidad, la integridad y la autenticidad de la información.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal diferencia entre la criptografía simétrica y la asimétrica?

<p>La criptografía simétrica utiliza una única clave compartida para el cifrado y descifrado, mientras que la criptografía asimétrica utiliza un par de claves: una pública para cifrar y una privada para descifrar.</p> Signup and view all the answers

Nombra dos algoritmos de cifrado simétrico y explica brevemente su uso.

<p>Dos algoritmos de cifrado simétrico son el AES y el DES, que se utilizan para cifrar datos de manera eficiente usando una clave compartida.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumple la clave pública en la criptografía asimétrica?

<p>La clave pública se utiliza para cifrar datos, permitiendo que cualquier persona pueda enviar información segura a su propietario.</p> Signup and view all the answers

Menciona un protocolo de seguridad y su propósito.

<p>El protocolo SSL/TLS es utilizado para asegurar las transacciones en línea, proporcionando una capa de seguridad en las comunicaciones por Internet.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante la gestión de claves en la criptografía simétrica?

<p>La gestión de claves es crucial porque la seguridad del cifrado depende de mantener la clave compartida confidencial y segura.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es la criptografía cuántica y por qué se considera el futuro de la seguridad?

<p>La criptografía cuántica utiliza principios de la mecánica cuántica para desarrollar métodos de cifrado que son teóricamente invulnerables a ataques futuros, especialmente en un mundo digital en evolución.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de las S-cajas en el proceso de cifrado DES?

<p>Las S-cajas transforman seis bits de entrada en cuatro bits de salida, proporcionando una transformación no lineal esencial para la seguridad del cifrado.</p> Signup and view all the answers

¿Qué se hace con los 64 bits iniciales de la clave en la generación de subclaves?

<p>Se seleccionan 56 bits mediante la Elección Permutada 1 (PC-1) y los otros ocho bits se pueden descartar o usar como paridad.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente el proceso de desplazamiento de las mitades en la generación de subclaves.

<p>Cada mitad de 28 bits se desplaza a la izquierda uno o dos bits según la ronda, permitiendo la creación de subclaves mediante la elección permutada 2 (PC-2).</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre después de que un bloque es procesado por las S-cajas en el cifrado DES?

<p>Las 32 salidas de las S-cajas se reordenan de acuerdo a una permutación fija, la P-caja.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante que la mezcla inicial se realice utilizando una operación XOR?

<p>La operación XOR permite combinar la entrada con la subclave de manera que aporta confusión y resistencia contra ataques de cifrado.</p> Signup and view all the answers

¿Cuándo se anunció el NIST los 15 algoritmos admitidos para el primer concurso AES?

<p>El 20 de agosto de 1998.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles fueron los cinco algoritmos finalistas seleccionados en agosto de 1999 para AES?

<p>MARS, RC6, RIJNDAEL, SERPENT y TWOFISH.</p> Signup and view all the answers

¿Qué algoritmo ganó el concurso AES y cuándo se publicó oficialmente el FIPS 197?

<p>El algoritmo vencedor fue Rijndael y el FIPS 197 se publicó en noviembre de 2001.</p> Signup and view all the answers

¿Cuántos votos recibió el algoritmo MARS durante la votación final del concurso AES?

<p>MARS recibió 13 votos.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia principal entre AES y Rijndael en términos de tamaño de bloque y claves?

<p>AES tiene un tamaño de bloque fijo de 128 bits y longitudes de clave de 128, 192 o 256 bits, mientras que Rijndael permite tamaños de bloque y claves más flexibles.</p> Signup and view all the answers

¿Qué fecha marcó el final del periodo público de análisis del algoritmo AES?

<p>El 15 de mayo de 2000.</p> Signup and view all the answers

Nombra al menos tres de los 15 algoritmos admitidos en la primera conferencia AES.

<p>CAST-256, CRYPTON, y E2.</p> Signup and view all the answers

¿Cuántos votos obtuvo el algoritmo RC6 en la votación final para el concurso AES?

<p>RC6 obtuvo 23 votos.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué el DES ya no se recomienda para aplicaciones críticas de seguridad?

<p>El DES se considera inseguro debido a su longitud de clave corta y la susceptibilidad a criptoanálisis.</p> Signup and view all the answers

¿Qué longitud tiene la clave en el algoritmo DES y cuántos de esos bits son efectivos?

<p>La clave en DES mide 64 bits, pero solo 56 bits son efectivos para el cifrado.</p> Signup and view all the answers

¿Cuántas rondas de procesamiento tiene el algoritmo DES y cuál es su propósito?

<p>DES tiene 16 rondas de procesamiento, cuya función es transformar el texto claro en texto cifrado mediante operaciones repetidas.</p> Signup and view all the answers

Explica brevemente el esquema Feistel utilizado en DES.

<p>El esquema Feistel implica dividir el bloque en dos mitades y procesarlas de manera alternada, lo que permite intercambiar información entre ellas.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el tamaño del bloque de datos que DES utiliza durante el cifrado?

<p>DES utiliza un tamaño de bloque de 64 bits para el cifrado de datos.</p> Signup and view all the answers

¿Qué son las permutaciones inicial y final en el algoritmo DES?

<p>Las permutaciones inicial (PI) y final (PF) son funciones inversas que preparan el bloque para el cifrado y facilita su procesamiento.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente la función de expansión en el algoritmo DES.

<p>La función de expansión aumenta la mitad del bloque de 32 bits a 48 bits mediante la duplicación de algunos bits.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál fue uno de los aspectos controvertidos del diseño del DES cuando fue introducido?

<p>Uno de los aspectos controvertidos fue la sospecha de que existía una puerta trasera para la NSA en el diseño del algoritmo.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal diferencia entre la criptografía cuántica y la criptografía post-cuántica?

<p>La criptografía cuántica proporciona seguridad inquebrantable mientras que la criptografía post-cuántica desarrolla algoritmos resistentes a los ataques de computación cuántica.</p> Signup and view all the answers

Nombra dos ejemplos de algoritmos de cifrado simétrico.

<p>AES y DES.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es AES y por qué es relevante?

<p>AES es un algoritmo de cifrado simétrico seleccionado por el NIST en 2001 para proporcionar seguridad en comunicaciones, y es altamente eficiente y seguro.</p> Signup and view all the answers

¿Cuántos bits pueden tener las claves de cifrado en AES?

<p>Las claves de cifrado en AES pueden ser de 128, 192 o 256 bits.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente cómo funciona AES en términos de datos.

<p>AES opera en bloques de datos de 128 bits y utiliza rondas de sustitución y permutación.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál fue el propósito del concurso organizado por el NIST en 1997?

<p>El concurso tenía como propósito elegir un nuevo algoritmo de cifrado para proteger información sensible en el siglo XXI.</p> Signup and view all the answers

Menciona un modo de operación utilizado en cifrado simétrico.

<p>CBC (Cipher Block Chaining).</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se asegura que un algoritmo como AES sea accesible?

<p>AES debe ser de dominio público y disponible para todo el mundo.</p> Signup and view all the answers

Study Notes

Introducción a la Ciberseguridad

  • La ciberseguridad es el arte y la ciencia de proteger la información mediante técnicas de codificación y decodificación.
  • Se centra en proteger los datos sensibles en un mundo cada vez más interconectado y digital.

Fundamentos

  • La criptografía es el arte y la ciencia de proteger la información mediante técnicas de codificación y decodificación.
  • Se deriva del griego "kryptos" (secreto) y "graphein" (escribir).

Seguridad en Criptografía

  • La seguridad en criptografía se refiere a la capacidad de un sistema criptográfico para mantener la confidencialidad, la integridad y la autenticidad de la información.
  • Los datos deben permanecer confidenciales, inalterables y verificables.

Criptografía Simétrica

  • En la criptografía simétrica, se utiliza una única clave compartida para cifrar y descifrar la información.
  • Tanto el cifrado como el descifrado emplean la misma clave.
  • Ejemplos de algoritmos simétricos: AES, DES, 3DES.
  • La gestión segura de las claves compartidas es fundamental.

Criptografía Asimétrica

  • La criptografía asimétrica usa pares de claves: pública y privada.
  • La clave pública se utiliza para cifrar datos, y la privada para descifrarlos.
  • Ejemplos: RSA y ElGamal.
  • Esencial para la autenticación e intercambio seguro de claves.

Criptografía de Protocolos

  • Los protocolos de seguridad son conjuntos de reglas y procedimientos que permiten la comunicación segura a través de redes (ej. Internet).
  • Ejemplos: SSL/TLS (Secure Sockets Layer/Transport Layer Security) y IPSec.
  • SSL/TLS se utiliza para la seguridad en las transacciones en línea.
  • IPSec protege la comunicación en redes privadas virtuales.

Criptografía Postcuántica (PQC o QC)

  • La criptografía cuántica utiliza los principios de la mecánica cuántica para proporcionar seguridad inquebrantable en la comunicación.
  • La criptografía post-cuántica se centra en el desarrollo de algoritmos resistentes a los ataques de computación cuántica.
  • Los algoritmos tradicionales podrían ser vulnerables ante ataques de computación cuántica.

Cifrado Simétrico

  • Los algoritmos de cifrado simétrico utilizan la misma clave para cifrar y descifrar.
  • El AES, DES y 3DES son ejemplos de algoritmos de cifrado simétrico.
  • Ejemplos de modos de operación: ECB, CBC, CFB.

AES (Advanced Encryption Standard)

  • Es uno de los algoritmos de cifrado simétrico más utilizados y reconocidos.
  • Fue seleccionado como estándar para el cifrado simétrico por el NIST de EE.UU. en 2001.
  • Utiliza claves de cifrado de 128, 192 o 256 bits y opera en bloques de 128 bits.

DES (Data Encryption Standard)

  • Fue el primer estándar de cifrado simétrico adoptado en 1977.
  • Utiliza una clave de 56 bits y opera en bloques de 64 bits aunque sólo se usan 56 para el cifrado.
  • Actualmente es considerado obsoleto debido a la debilidad de la clave.

3DES (Triple Data Encryption Standard)

  • Es una mejora de DES que utiliza tres claves consecutivas para el cifrado.
  • Aumenta significativamente la seguridad en comparación con DES.
  • Todavía opera en bloques de 64 bits, pero con tres etapas.
  • Es menos eficiente que el AES pero más seguro que el DES.

Práctica DES

  • Se utilizan herramientas de comunicación como Netcat.
  • El cifrado/descifrado de mensajes de texto cortos mediante DES.
  • Ejemplos de código en Python.

Python

  • Implementación de DES en Python.

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Este cuestionario aborda aspectos fundamentales de la criptografía y los algoritmos de cifrado, como AES y DES. Se explorarán las estructuras, etapas, y diferencias entre criptografía simétrica y asimétrica, así como la seguridad actual en criptografía. Ideal para estudiantes que deseen profundizar en estos temas críticos de seguridad informática.

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