Sicurezza Informatica e Crittografia

• Approfondimento dettagliato sulla sicurezza informatica e la crittografia, con una struttura chiara e concetti ben collegati.

Principi Fondamentali della Sicurezza

CIA (Confidentiality, Integrity, Availability)

• CIA è un modello per la sicurezza delle informazioni che garantisce la protezione, l'affidabilità e l'accessibilità dei dati.
• La Confidenzialità protegge i dati da accessi non autorizzati tramite crittografia e autenticazione forte.
• La crittografia (simmetrica, asimmetrica, ibrida) è utilizzata per garantire la privacy dei dati.
• L'autenticazione forte (password, MFA, certificati digitali) è impiegata per proteggere l'accesso. la protezione dei dati si assicura tramite funzioni hash e firme digitali
• L'integrità garantisce che i dati non vengano alterati attraverso funzioni hash (SHA-2, SHA-3) e firme digitali.
• La Disponibilità rende dati e servizi sempre accessibili tramite sistemi di backup, ridondanza e mitigazione degli attacchi DDoS, oltre a piani di disaster recovery.

AAA (Authentication, Authorization, Accounting)

• AAA è un framework per controllare l'accesso alle risorse di rete e monitorare l'attività degli utenti.
• L'autenticazione verifica l'identità di un utente tramite password, OTP, biometria e certificati digitali.
• L'autorizzazione definisce i permessi di accesso a risorse specifiche, usando modelli come RBAC (Role-Based Access Control).
• L'Accounting registra attività e accessi per audit e monitoraggio tramite log di sicurezza e controllo degli accessi nei sistemi aziendali.

Crittografia: Protezione dei Dati

Crittografia Simmetrica

• La crittografia simmetrica impiega la stessa chiave per cifrare e decifrare i dati.
• Gli algoritmi principali includono AES (Advanced Encryption Standard), sicuro ed efficiente, utilizzato in VPN, database e dischi cifrati.
• 3DES (Triple DES) utilizza tre passaggi di cifratura DES, essendo più sicuro ma più lento.
• ChaCha20 è un'alternativa moderna ad AES, più veloce su dispositivi mobili, e utilizzata in VPN (WireGuard).
• Veloce ed efficiente per grandi volumi di dati, la crittografia simmetrica presenta lo svantaggio della condivisione della chiave, che se intercettata compromette la sicurezza.

Crittografia Asimmetrica

• La crittografia asimmetrica usa una coppia di chiavi: una pubblica per cifrare e una privata per decifrare.
• Gli algoritmi principali includono RSA, basato sulla fattorizzazione di numeri primi, usato per firme digitali e scambio di chiavi.
• ECC (Elliptic Curve Cryptography) è più efficiente di RSA, offrendo la stessa sicurezza con chiavi più corte (256 bit ECC ≈ 3072 bit RSA).
• Non richiede la condivisione di segreti, rendendola sicura per autenticazione e firme digitali, ma è più lenta rispetto alla crittografia simmetrica.

Crittografia Ibrida

• La crittografia ibrida combina AES (simmetrica) e RSA (asimmetrica) per sicurezza ed efficienza.
• Il funzionamento prevede la cifratura del messaggio con AES, e poi la chiave AES è cifrata con RSA e inviata al destinatario.
• Il destinatario usa la chiave privata RSA per decifrare la chiave AES, e poi AES per decifrare il messaggio.
• Esempi di utilizzo includono TLS/SSL (HTTPS), email sicure (PGP, S/MIME) e VPN (OpenVPN, WireGuard – usa ChaCha20).

Firma Digitale

• La firma digitale garantisce autenticità, integrità e non ripudio dei documenti.
• L'autenticità conferma chi ha creato il documento, l'integrità assicura che non sia stato alterato, e il non ripudio impedisce al firmatario di negare la firma.
• Il processo consiste nel calcolare l'hash del documento, cifrare l'hash con la chiave privata dell'utente, e verificare la firma decifrando l'hash con la chiave pubblica.
• Impiegata in documenti legali e contratti, transazioni bancarie e software.

Funzioni Hash: Integrità e Autenticità

• Le funzioni hash trasformano un input di qualsiasi dimensione in un output fisso (digest) per verificare l'integrità dei dati.
• Le proprietà fondamentali includono determinismo (stesso input = stesso hash), irreversibilità (impossibile risalire al dato originale) e resistenza alle collisioni (difficile trovare due input con lo stesso hash).
• Gli algoritmi più usati includono MD5 (obsoleto), SHA-2 (SHA-256, SHA-512, sicuro) e SHA-3 (più resistente).
• Utilizzate per la protezione di password, la firma digitale e la verifica dell'integrità dei file.

Applicazioni Pratiche della Crittografia

• TLS/SSL (HTTPS, VPN) usa crittografia ibrida per proteggere le connessioni web.
• Email Sicure (PGP, S/MIME) usa crittografia asimmetrica e firma digitale.
• Blockchain usa SHA-2 per l'integrità e firme digitali per l'autenticità.
• Autenticazione avanzata include MFA, certificati digitali e hardware token (YubiKey).
• VPN (WireGuard, OpenVPN) usano ChaCha20 per maggiore velocità.

Conclusioni e Best Practices

• Utilizzare AES o ChaCha20 per proteggere i dati (veloce e sicuro).
• Utilizzare RSA o ECC per scambiare chiavi in sicurezza.
• Impiegare firme digitali per garantire autenticità e integrità.
• Utilizzare hashing (SHA-2, SHA-3) per proteggere password e verificare file.
• La crittografia ibrida (AES + RSA) è lo standard per connessioni sicure.

Studio approfondito della sicurezza informatica e della crittografia. Esplora i principi fondamentali come CIA (Confidenzialità, Integrità, Disponibilità). Tecniche di crittografia e metodi di autenticazione vengono analizzati.