Introducción al cifrado

Tipos de cifrado

Se pueden realizar al menos tres tipos de cifrado:

Cifrado simétrico

El emisor cifra el mensaje con una clave, y esa misma clave deberá ser la utilizada para descifrarlo. Estos algoritmos son rápidos y permiten cifrar y descifrar eficientemente con claves relativamente grandes. El problema que tienen es la seguridad de la clave: El emisor cifra el mensaje con la clave. Manda el mensaje cifrado, de forma que nadie puede descifrarlo sin esa clave. Ahora bien, el receptor ha de conocer la clave, ¿cómo se transmite sin comprometer su seguridad? Algunos algoritmos de este tipo son:

• Blowfish

• IDEA

• DES

Cifrado asimétrico

Existen dos claves, una pública y una privada, y se puede usar en dos direcciones.

a) El emisor cifra el mensaje con la clave pública A, que es la que puede conocer cualquiera. Sin embargo para descifrarlo hace falta la clave B, que sólo tiene el receptor, ya que es privada. Con esto se garantiza confidencialidad, cualquiera podría cifrar, pero sólo quien tenga la clave privada podrá descifrar.

b) El emisor cifra el mensaje con la clave privada B, que sólo él conoce. Ahora cualquiera puede descifrarlo con la clave privada A, pero una vez descifrado con esa clave A, la naturaleza del algoritmo estará garantizando que se ha cifrado con la clave B, por lo que la utilización del algoritmo en este sentido se usa para asegurar la autenticidad, y no para ocultar información. Cualquiera tendrá acceso a la información, pero podrá saber a ciencia cierta de dónde procede. El cifrado asimétrico en esta dirección se usa para certificar la autenticidad de las firmas digitales.

El funcionamiento de estos algoritmos, basados en factorización de números primos, permite que el cifrado se calcule con relativa sencillez, pero haga falta más procesamiento para descifrarlo. No obstante, aunque este algoritmo garantiza la seguridad de la clave privada, ya que sólo la tiene el receptor, es más lento y hace que los mensajes cifrados tengan un volumen mayor. Ejemplos de este cifrado son:

• DSA

• RSA

• Diffie-Hellman

Cifrado híbrido

A menudo las conexiones seguras de Internet se sirven de una mezcla de los dos tipos de cifrado anteriores. Aprovechan la ligereza de uno y la fortaleza del otro. Lo que suelen hacer protocolos de comunicación seguros como HTTPS (basado en la capa SSL), es cifrar los mensajes usando un algoritmo simétrico, de forma que se hace un cifrado y descifrado rápido de los mismos, además de tener menos volumen los mensajes cifrados. Como hay que transmitir la clave del cifrado de alguna manera, ésta se cifra con un algoritmo asimétrico. Con esto se consigue que la parte más voluminosa de la información, que es el mensaje, vaya cifrada con un algoritmo seguro pero ligero, y la parte menos voluminosa, que es la clave, vaya cifrada con el algoritmo más pesado, y que garantiza que sólo podrá ser descifrada en el destino.

De esta manera, en el destino primero ha de descifrar la clave del cifrado simétrico, con su clave privada, y una vez tenida esta clave, descifrar el mensaje. Esto garantiza una conexión segura.

Aplicaciones del cifrado

El cifrado de datos se usa en numerosas aplicaciones cotidianas. Algunas de las más habituales son:

SSL

SSL, del inglés Secure Socket Layer, es un protocolo criptográfico que proporciona comunicaciones seguras en Internet. Esta seguridad es en forma de privacidad y autenticación: por un lado autentica el servidor de la comunicación (mediante certificados), y por otra parte selecciona un algoritmo de cifrado, permite el intercambio de claves de forma segura entre cliente y servidor, y cifra la información con cifrado simétrico.

Esta capa de seguridad se puede aplicar en diversos ámbitos:

• HTTPS: Protocolo http seguro

• FTP: protocolo de intercambio de ficheros. Puede utilizar SSL para ser seguro.

• SMTP: protocolo de correo. Puede utilizar SSL para ser seguro.

Firma digital

La firma digital es el método criptográfico que permite asociar la identidad de una persona o máquina a un documento como autor del mismo. Para incorporar las firmas digitales, primero se calculan los datos de la firma, que se obtienen de aplicar cierto algoritmo matemático. Esos datos se cifran con alguno de los algoritmos descritos anteriormente y finalmente la firma cifrada es incorporada al documento. El receptor del documento deberá tener medios tecnológicos tanto para extraer la firma cifrada como para descifrarla, por lo que también deberá tener la clave.

VPN

La red privada virtual, en inglés Virtual Private Network (VPN), es una red con las características de una LAN, pero está extendida sobre una red pública como Internet; esto es, tiene el control y la seguridad que ofrece una red LAN pero topológicamente tiene un ámbito descontrolado e inseguro como es Internet. Para que estas redes sean seguras se usan técnicas de tunneling que consisten en crear un “túnel” seguro dentro de la red insegura, por el que circulan los datos de la VPN cifrados. Es por esto que las redes privadas virtuales es uno de los usos más frecuentes de cifrado.

Para garantizar la seguridad de la red VPN y las características que debe cumplir, se usan protocolos de comunicación segura como IPSec, que es el estándar de facto, aunque también se usan otros como SSL o PPTP.

Cifrado de archivos

También existen aplicaciones que permiten el cifrado, no ya de una información que se va a enviar, si no de un archivo, que puede que se vaya a enviar, pero puede que simplemente quiera guardarse cifrado para que sólo puedan leerlo quienes tengan una clave. Esto también es útil para almacenar información confidencial de una organización. En caso de sustracción de la información no servirá de nada si no se tiene una clave para descifrarla.

Cifrado de disco duro

Tener todo el sistema de archivos cifrado permite que cada vez que se guarde un archivo ya lo haga cifrado por defecto y que todo lo contenido en el disco duro esté cifrado. Esto hace que haya procesos ligeramente más lentos, ya que cada vez que se guarda, por ejemplo ha de cifrarlo.

Mal uso del cifrado

Tener un fichero o una información cifrada no garantiza absolutamente su integridad o su fiabilidad.

Incluso con los algoritmos más seguros, se pueden presentar una serie de problemas:

• Tener un fichero cifrado en un disco duro, y que el disco duro se estropee, por lo que la información se pierda.

• La persona que sabe la clave, la olvida, o bien por deslealtad a la compañía, la filtra.

• La clave se almacena el mismo sitio que el fichero cifrado, por lo que si alguien accede al fichero cifrado también podrá acceder a la clave para descifrarlo.

• La información cifrada está corrupta o no es válida, por lo que aunque el cifrado y descifrado sean correctos, la información obtenida por el destinatario seguirá corrupta o inválida.

• Cualquier otro problema derivado de una mala gestión de la información cifrada o las claves.

Para evitar estos problemas hay que seguir buenas prácticas como tener backups de la información, o garantizar la seguridad de las claves.