Criptografía y función HASH

Criptografía

• Consiste en aplicar un algoritmo a un documento original para crear un nuevo documento cifrado que no se puede entender directamente.
• El destinatario aplica el algoritmo para recuperar el documento original.
• La privacidad se logra con una clave, un conjunto de valores que, combinados con el documento original, generan un documento cifrado del que no se puede deducir el original ni la clave.
• Las claves son combinaciones de símbolos (letras, números, signos de puntuación, etc.).
• La seguridad se expone a ataques de fuerza bruta o de diccionario.
• Para evitarlo, se recomienda:
• Usar claves largas
• Cambiar la clave regularmente
• Usar todos los tipos de caracteres posibles
• Evitar palabras identificables
• Detectar e informar intentos fallidos repetidos

Función HASH

• Es un algoritmo matemático que transforma cualquier bloque de datos en una serie de caracteres con longitud fija.
• El valor hash de salida siempre tiene la misma longitud, sin importar la longitud de los datos de entrada.

Técnicas de Cifrado

• Sustitución: Cambia el significado de los elementos básicos de un mensaje, como letras, dígitos o símbolos. Un ejemplo es el Cifrado de Polibios.
• Transposición: Reordena los elementos básicos sin modificarlos. Por ejemplo, la Escítala.

Algoritmo Simétrico

• Las partes que se comunican deben acordar de antemano una clave única.
• La seguridad debe depender de la clave, no del algoritmo.
• No se puede descifrar el mensaje sin la clave.
• Características:
• Clave única compartida por emisor y receptor.
• Alta velocidad y baja complejidad, para cifrar grandes volúmenes de información.
• Requiere métodos seguros para la distribución de la clave compartida.
• Vulnerable en el intercambio de claves.
• Implementa Confidencialidad, pero no Integridad, Disponibilidad, Autenticación y No Repudio.
• Ejemplos: AES (Advanced Encryption Standard), DES (Data Encryption Standard) y Blowfish.

Algoritmo Asimétrico

• Usa un par de claves creadas juntas: una pública y una privada.
• La clave pública se comparte libremente, la clave privada se mantiene en secreto.
• Los datos se cifran con la clave pública y solo se descifran con la privada, o viceversa.
• Ofrece seguridad en el intercambio de claves, ya que la clave pública se comparte libremente.
• Implica mayor carga computacional al ser más lento y necesitar más recursos.
• Se usa para la comprobación de identidad y el intercambio de claves, no para cifrar grandes volúmenes de datos.
• Implementa Confidencialidad, Integridad, Autenticación y No Repudio, pero no Disponibilidad.
• Ejemplos: RSA (RivestShamir-Adleman), DSA (Digital Signature Algorithm) y ECC (Elliptic Curve Cryptography).

Comparativa Criptografía Simétrica vs Asimétrica

• Simétrica
• Una clave compartida
• Rápida y eficiente
• Gestión de claves compleja, sobre todo en sistemas grandes
• Depende de la seguridad de la compartición de clave
• Para grandes volúmenes de datos (cifrado de datos, sistemas de archivos, disco)
• Asimétrica
• Dos claves: pública y privada
• Lenta y necesita muchos recursos
• Gestión de claves sencilla gracias a la clave pública
• Segura
• Para intercambio de claves y firma digital

Algoritmo Híbrido

• La mayoría de apps utilizan un cifrado híbrido.
• Utiliza criptografía asimétrica (más segura) para intercambiar claves simétricas.
• Utiliza criptografía simétrica (más eficiente) para la transmisión de la información.
• El protocolo SSH es un ejemplo.

Firma Digital

• Mecanismo que garantiza la identidad del emisor.
• Permite al receptor verificar el origen de la información y que no ha sido modificada.
• Asegura autenticación, integridad y no repudio en origen.
• No se puede argumentar no haber originado un mensaje firmado digitalmente.
• Es un cifrado del mensaje utilizando la clave privada en lugar de la pública
• Proceso:
• El emisor aplica una función resumen o hash al documento, generando una huella digital que garantiza la integridad.
• El documento original (sin cifrar) y la firma digital (el hash cifrado con la clave privada) se envían al destinatario.
• La firma digital está vinculada al documento original y a la identidad del emisor.
• El receptor calcula el hash del documento y descifra la firma digital con la clave pública del emisor.
• Si ambos hashes coinciden, el documento no ha sido alterado y proviene del firmante legítimo.
• Si no coinciden, el documento fue alterado o la firma no es del firmante original.

Certificado Digital

• También se conoce como "Terceras partes de confianza".
• Permite solucionar el problema de las comunicaciones seguras entre máquinas remotas.
• La solución es implementar una PKI (Public Key Infrastructure, infraestructura de clave pública).

Instituciones en el proceso de PKI

• Autoridad de Certificación (CA): Emite y gestiona certificados digitales. Verifica la identidad del solicitante antes de emitir el certificado. (Ej: FNMT).
• Autoridad de Registro (RA): Verifica la identidad del solicitante en nombre de la CA. Realiza comprobaciones de identidad antes de enviar la solicitud a la CA. (Ej: INSS, comisarías).
• Autoridad de Validación (VA): Comprueba la validez de los certificados digitales emitidos. Suele coincidir con la CA.
• Repositorio de Certificados (CR): Base de datos con los certificados emitidos y las listas de revocación de certificados (CRL). Accesible públicamente.
• Lista de Revocación de Certificados (CRL): Permite saber si un certificado ha sido revocado antes de su expiración.
• Es importante verificar quién firma, para quién firma, qué usos tiene la clave, fecha de firma, caducidad, algoritmos, etc.
• Para autenticar una clave pública mediante PKI:
• El servidor ha conseguido que una CA le firme su clave pública.
• El cliente dispone de la clave pública de esa CA en su llavero de claves asimétricas.

Proceso de emisión de un certificado digital

• El usuario entrega los documentos a la Autoridad de Registro.
• Tras aprobar la solicitud, la Autoridad de Registro envía los datos a la Autoridad de Certificación.
• La Autoridad de Registro suministra el certificado al usuario.