¿Sabías que la criptografía desempeñará un papel fundamental en la actual era digital?. Explora aquí el complejo mundo del cifrado en nuestra completa guía. Conoce los 3 tipos diferentes de encriptación, de la simétrica a la asimétrica, de la AES a la RSA. Comprende sus diferencias, usos y cuál proporciona el mayor nivel de seguridad.

Tabla de contenidos:

1. Comprendiendo los fundamentos de la encriptación

Comprender los fundamentos de la encriptación y por qué es tan importante en la era digital te dará una idea del alcance y el papel crucial que desempeña hoy y desempeñará en el futuro para mantener la seguridad de las personas y las organizaciones.

1.1 Definición e historia

La encriptación, en términos sencillos, es la transformación de información legible, conocida como texto plano, en un formato ilegible, denominado texto cifrado. Este proceso es crucial para proteger la información sensible y garantizar que esté a salvo de accesos no autorizados, especialmente durante su transmisión a través de Internet. Sus orígenes se remontan a los antiguos griegos, con su dispositivo llamado «Scytale» o escítala, utilizado para cifrar textos.

Cada vez que realizamos una transacción en línea, enviamos un correo electrónico o simplemente navegamos por la web, está en funcionamiento alguna forma de encriptación. Comprenderlo no sólo es esencial para los profesionales de la ciberseguridad o los expertos en TI, sino que también beneficia a cualquier persona que utilice tecnología digital. En cuanto a su funcionamiento, en un proceso de encriptación se aplican distintos algoritmos y claves de encriptación al texto plano. El texto cifrado resultante sólo puede volver a interpretarse como texto plano utilizando claves de descifrado adecuadas.

1.2 ¿Por qué es necesaria la encriptación?

Piedra angular de la seguridad digital, la encriptación protege la integridad y la privacidad de la información, en reposo, en uso y en movimiento. Comprender la encriptación es fundamental para mantener la seguridad y la fiabilidad de nuestro mundo digital. Es como una robusta cerradura que protege tus secretos en una concurrida plaza pública. Sin encriptación, cualquiera puede ver o manipular nuestros mensajes, información sensible como los números de las tarjetas de crédito, o incluso nuestras identidades. Más del 90% del tráfico en línea está cifrado en la mayoría de los países.

Su importancia queda meridianamente clara si tenemos en cuenta el aumento de las violaciones de datos, las tendencias en ciberseguridad, el robo de identidades y la ciberdelincuencia. La encriptación ofrece una defensa probada al garantizar que sólo las personas autorizadas puedan acceder y comprender los datos que se transfieren. Además, no sólo protege a los particulares, sino que también protege la seguridad nacional, los datos corporativos y los sistemas de infraestructuras críticas. El cifrado de datos en las empresas evita las fugas de información, pero debemos establecer quién cifrará los datos en la empresa. Un mundo sin encriptación sería un mundo sin privacidad, algo impensable en nuestra era moderna e interconectada. Las empresas pueden ahorrarse una media de 1,4 millones de dólares por ataque si aplican medidas sólidas de encriptación y ciberseguridad, según analiza el Instituto Ponemon.

2. Tipos de cifrado más comunes

Existen diferentes tipos de técnicas de encriptación, pero las tres siguientes son las más comunes y utilizadas: Cifrado simétrico, Cifrado asimétrico y Hashing. Veamos en profundidad cada tipo de técnica.

2.1 Cifrado simétrico

Detalles

De todos los tipos de cifrado, el cifrado simétrico es uno de los más antiguos y comunes. La encriptación simétrica, también conocida como encriptación de clave secreta, sigue una premisa simple: una clave para encriptar y desencriptar datos. La clave suele ser una cadena aleatoria de bits generada por un ordenador, que sirve indistintamente para ambos procesos. Imaginemos esta clave como un conjunto específico de instrucciones para crear un lenguaje secreto. Por ejemplo, sustituyendo la «A» por la «Z», la «B» por la «Y», y así sucesivamente, hasta dar la vuelta a todo el alfabeto. Cuando escribe una carta (texto plano), utiliza este lenguaje secreto, volteando cada letra según su clave. Ese es su proceso de encriptación: convertir un mensaje legible en algo irreconocible. Pero, si su amigo conoce su lenguaje secreto (si posee la clave), podrá devolver cada letra a su forma original.

 

Ejemplos

Una analogía fácil de entender sería un servicio de taquillas. Usted guarda sus pertenencias en una taquilla y la cierra con llave. Sólo con esa misma llave podrá abrir la taquilla y recuperar sus objetos. Esta es la simplicidad y la fuerza de la encriptación simétrica. Con un impacto en la vida cotidiana, la encriptación simétrica protege tareas mundanas como navegar por Internet, la banca en línea e incluso la televisión por satélite.

Pros y contras

A pesar de su sencillez y rapidez (es más rápido que otros tipos), la fuerza del cifrado depende intrínsecamente del secreto de la clave. Si necesita compartir la clave para el descifrado, su transmisión debe ser segura para mantener la confidencialidad de los datos. Si la clave se ve comprometida, también lo estará la protección de sus datos, lo que hace que la encriptación simétrica sea menos ideal para situaciones que impliquen a muchos usuarios o comunicaciones remotas. En esencia, aunque la encriptación simétrica tiene sus limitaciones, su combinación de velocidad y simplicidad proporciona un valor innato, lo que la convierte en un elemento básico en el mundo de la encriptación.

2.1 Cifrado asimétrico

Detalles

A diferencia de la encriptación simétrica, que emplea una clave tanto para la encriptación como para la desencriptación, la encriptación asimétrica utiliza dos claves. Una clave para el cifrado (pública) y otra diferente para el descifrado (privada). Imagine una puerta con una llave diferente para cerrar (llave pública) y para abrir (llave privada). Para cerrar la puerta, es posible que tenga que girar la llave hacia la derecha, presionar la manilla de la puerta y empujar la puerta para cerrarla. Cualquiera puede hacerlo. Pero para abrirla, debe seguir una secuencia específica: introduzca la llave, gírela hacia la izquierda y tire de la puerta. Sólo usted, el poseedor de la llave, puede realizar esta acción. Las funciones matemáticas avanzadas desempeñan un papel clave, formando un par de claves relacionadas pero distintas. Estos algoritmos, como el RSA o el ECC, generan dos claves de tal manera que un mensaje cifrado con la clave pública sólo puede descifrarse con su correspondiente clave privada, y viceversa.

Ejemplos

Considere un buzón como ejemplo. Se puede extraer de ello una analogía fácil de entender. Cualquiera puede echar una carta en el buzón (clave pública), pero sólo la persona con la clave específica puede desbloquearlo para recuperar las cartas (clave privada). La encriptación asimétrica o criptografía de clave pública es, de hecho, muy utilizada en muchos ámbitos, como la navegación web segura («https» – donde https significa Protocolo de Transferencia de Hipertexto Seguro), que indica que la conexión al sitio web está encriptada. La seguridad del correo electrónico es otro campo de aplicación. Tecnologías como «Pretty Good Privacy» (PGP) y «S/MIME» (Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions) aprovechan el cifrado asimétrico para proteger las comunicaciones por correo electrónico.

Pros y contras

Lo bueno de la encriptación asimétrica es que la clave pública puede compartirse abiertamente, lo que permite a cualquiera enviar mensajes seguros al propietario de la clave. Sin embargo, sólo el receptor dispone de la clave privada para descifrar estos mensajes: una solución ingeniosa al problema del intercambio de claves en la encriptación simétrica. Ha demostrado ser vital en las comunicaciones de red seguras entre iguales y para superar el difícil problema de la distribución de claves en la encriptación simétrica.

Sin embargo, la gran cantidad de cálculos necesarios para la generación de claves y la transformación de datos hace que la encriptación asimétrica sea más lenta que su homóloga simétrica. Aquí es donde interviene la encriptación simétrica, ya que se utiliza con frecuencia para enviar los datos reales, mientras que la encriptación asimétrica envía de forma segura la clave simétrica. A pesar de ser más intensivo en cálculos, el valor inherente de intercambio seguro de claves del cifrado asimétrico y su papel significativo en múltiples protocolos de cifrado dan fe de su importancia vital en el espacio digital seguro.

2.3 Hashing

Detalles

El hash es un proceso único de transformación de cualquier dato -independientemente de su tamaño- en una salida única y de longitud fija conocida como valor hash, o simplemente, hash. Piense en este proceso como en la creación de un identificador único para un libro. Independientemente de la longitud o el contenido del guión, cada libro está provisto de un ISBN único para identificarlo fácilmente. Del mismo modo, los algoritmos hash producen una salida distinta (hash) para cada dato de entrada único. Acepta una entrada -ya sea un correo electrónico de una sola palabra o una biblioteca de libros electrónicos- y la procesa a través de una serie de cálculos complejos para producir un hash único. Merece la pena subrayar que incluso el cambio más pequeño en la entrada -como la alteración de un solo carácter- genera un hash totalmente diferente.

Ejemplos

El hashing se emplea ampliamente para la recuperación de datos, el almacenamiento de contraseñas, la comprobación de la integridad de los datos y las firmas digitales. Una aplicación muy conocida es dentro de las funciones de búsqueda. Por ejemplo, cuando busca un libro en Internet utilizando su ISBN, el sistema utiliza un algoritmo hash para localizar y recuperar rápidamente la información. Cuando usted crea una contraseña para un sitio, ésta se codifica y almacena. Cada vez que se conecta, la contraseña introducida se somete de nuevo a un hash y luego se compara con el hash almacenado. La contraseña real nunca se almacena, lo que contribuye en gran medida a una gestión segura de las contraseñas.

Pros y contras

Un aspecto crucial del hashing es su naturaleza «unidireccional». Puede crear un hash a partir de una entrada, pero no puede recuperar los datos originales del hash. No puede rastrear los ingredientes específicos de un plato a partir de su receta, ni reconstruir la entrada original a partir de su hash. Sin embargo, el hashing conlleva algunos retos. Una colisión hash surge cuando dos entradas únicas dan como resultado la misma salida hash. Aunque es muy improbable debido a la gran cantidad de resultados posibles de un buen algoritmo de hashing, sigue siendo una posibilidad y, por tanto, una preocupación en el hashing.

A pesar de estos retos, la promesa de integridad de los datos, recuperación eficaz de los mismos y almacenamiento seguro de contraseñas consagra el valor indispensable del hashing en el ámbito digital. Sus silenciosas pero potentes operaciones funcionan como el fiable perro guardián de la integridad de los datos, garantizando que nuestras interacciones digitales sigan siendo seguras y auténticas.

3. Profundización en algoritmos de cifrado más específicos

Veamos ahora los algoritmos más importantes y extendidos: AES, RSA y Cifrado «Three Way», así como otros de menor relevancia.

3.1 Cifrado AES

AES (Advanced Encryption Standard) representa un avance significativo en el ámbito de la encriptación, elevado a norma por el NIST (National Institute of Standards and Technology) de Estados Unidos. Esencialmente, AES es un algoritmo de cifrado simétrico, lo que significa que utiliza la misma clave tanto para cifrar como para descifrar la información. Imagine un candado que se abre y se cierra con la misma llave: eso es AES, pero con una estructura robusta y compleja.

AES funciona con tamaños de bloque fijos de 128 bits con claves que pueden tener una longitud de 128, 192 o 256 bits. Esta flexibilidad permite un equilibrio entre velocidad y seguridad, en función de las necesidades. Las aplicaciones de AES en el mundo real son muy amplias. Protege el material sensible pero no clasificado de las agencias gubernamentales estadounidenses y de los bancos que aseguran las transacciones en todo el mundo. También se implementa en diversos programas y equipos informáticos para cifrar datos confidenciales, lo que proporciona tanto a particulares como a organizaciones una solución probada y rentable.

Pros:

  • Seguridad robusta: Con AES, la información encriptada es prácticamente inmune a los ataques, gracias a las complejas estructuras algorítmicas.
  • Velocidad y eficacia: Está diseñado para ofrecer un rendimiento rápido y eficaz en diversas plataformas, desde potentes servidores hasta dispositivos móviles.
  • Ampliamente aceptada y probada: AES es la norma aceptada por varias industrias, ha sido exhaustivamente probada y es de confianza en todo el mundo.

Contras:

  • Implementación compleja: Para los usuarios sin conocimientos técnicos, implementar AES correctamente puede ser un reto y requiere una sólida comprensión de la criptografía.
  • Utilización de recursos: Especialmente con claves de 256 bits, AES puede consumir muchos recursos, aunque esto es cada vez menos preocupante con el avance de la tecnología.

3.2 Cifrado RSA

RSA es un sistema de cifrado asimétrico, lo que significa que utiliza un par de claves: una clave pública, que cualquiera puede utilizar para cifrar un mensaje, y una clave privada, que se mantiene en secreto y se utiliza para descifrar el mensaje. Imagina enviar un mensaje seguro en un contenedor transparente cerrado con un candado. Usted envía el candado desbloqueado (llave pública) al mundo, donde cualquiera puede utilizarlo para cerrar el contenedor. Una vez cerrado, sólo usted tiene la llave (clave privada) para abrirlo, protegiendo el mensaje que contiene.

El uso de RSA es amplio. Protege las transferencias de datos sensibles, autentica la identidad con firmas digitales y asegura la comunicación en los navegadores web.

Pros:

  • Historial probado: Por encima de todo, el cifrado RSA reivindica su prestigio en un historial probado de transmisión segura de datos a lo largo de varias décadas.
  • Distribución de claves: Proporciona un método seguro para la distribución de claves, con claves públicas distribuidas libremente y utilizadas para cifrar información.
  • Firmas digitales: RSA es valioso para crear firmas digitales, autentificando la fuente y la integridad de los datos.

Contras:

  • Velocidad de funcionamiento: Debido a la complejidad algorítmica, la encriptación RSA funciona más lentamente en comparación con los métodos de encriptación simétrica.
  • Uso intensivo de recursos: La potencia de procesamiento necesaria para el cifrado y el descifrado escala con el tamaño de la clave, lo que supone una importante demanda computacional en los sistemas para claves más grandes.
  • Vulnerabilidad del algoritmo: Aunque abrumadora en la práctica, teóricamente, si un ordenador lo suficientemente potente pudiera factorizar grandes números primos, podría romper el cifrado RSA.

3.3 Algoritmo de cifrado «Three Way»

El algoritmo de encriptación Three Way es un cifrado por bloques de clave simétrica diseñado por Joan Daemen. Funciona con un tamaño de bloque fijo de 96 bits y un tamaño de clave también de 96 bits. Esto puede parecer inusual si se compara con los tamaños de bloque más comunes de 128 o 256 bits, y de hecho es uno de los puntos que hacen distintivo al algoritmo Three Way. El nombre «Three Way» procede de su estructura, en la que cada ronda de cifrado o descifrado emplea tres capas de transformaciones no lineales. Al igual que otros algoritmos de clave simétrica, el emisor y el receptor utilizan la misma clave para cifrar y descifrar, algo parecido a tener una única llave para cerrar y abrir un cofre.

En términos de aplicación práctica, el algoritmo de tres vías es beneficioso en entornos con recursos limitados como las tarjetas inteligentes o los dispositivos de hardware minimalistas. Estas configuraciones valoran los algoritmos pequeños y eficientes, debido a sus pequeños tamaños de bloque y clave.

Pros:

  • Eficaz: El algoritmo Three Way es compacto y eficiente, perfecto para aplicaciones en las que los recursos computacionales pueden ser limitados.
  • Igual tamaño de clave y bloque: Una característica clave que simplifica las operaciones y no requiere cálculos adicionales del programa de claves.

Contras:

  • Tamaño de bloque menos común: Su inusual tamaño de bloque de 96 bits puede plantear problemas de compatibilidad con sistemas diseñados para el bloque más estándar de 128 bits.
  • Menor seguridad: En contraste con algoritmos como AES o RSA, con claves de mayor tamaño, el algoritmo de tres vías ofrece menos seguridad, presentando un blanco más fácil para los ataques computacionales a medida que los recursos de los sistemas se amplían con el tiempo.

3.4 Otros algoritmos de cifrado notables

Blowfish:

En primer lugar, hablemos de Blowfish. Creado a principios de los años 90, Blowfish es un cifrado simétrico por bloques que cifra los datos en bloques de 64 bits con una clave de longitud variable de hasta 448 bits. Esto lo hace excepcionalmente eficaz para cifrar datos a menor escala, donde las amenazas avanzadas son menos preocupantes.

Ventajas de Blowfish:
  • Velocidad: Blowfish es conocido por su rápido rendimiento, especialmente en implementaciones de software.
  • Sin costes de licencia: Es una solución rentable, ya que su uso es gratuito y sin restricciones de licencia.
Contras de Blowfish:
  • Tamaño de bloque: Con un tamaño de bloque de 64 bits, Blowfish puede ser vulnerable a ciertos ataques, lo que lo hace menos ideal para cifrar grandes flujos de datos.
  • Algoritmos sucesores: Algoritmos más contemporáneos como el AES han superado ampliamente al Blowfish en términos de seguridad y eficacia.

Twofish:

El siguiente es el algoritmo Twofish, sucesor de Blowfish y finalista del concurso Advanced Encryption Standard. Twofish se distingue por su equilibrio entre velocidad y seguridad, ya que cifra los datos en bloques de 128 bits y admite tamaños de clave de 128, 192 o 256 bits.

Ventajas de Twofish:
  • Seguridad: Twofish es un algoritmo bien considerado que proporciona un alto nivel de seguridad.
  • Versatilidad: Se adapta a diversas plataformas, desde tarjetas inteligentes de gama baja hasta redes de alta velocidad.
Contras de Twofish:
  • Complejidad: La implementación de Twofish puede ser más complicada y requerir una comprensión avanzada de la criptografía.
  • Adopción: No ha alcanzado el mismo nivel de adopción generalizado que AES.

Serpent:

Por último, examinamos Serpent. Este algoritmo también fue finalista del AES y funciona con un tamaño de bloque de 128 bits y admite tamaños de clave de 128, 192 o 256 bits.

Pros de Serpent:
  • Seguridad de primer nivel: Serpent está diseñado para ofrecer una fuerte protección y ha sido reconocido por su defensa contra diversos ataques.
  • De código abierto: Al igual que Blowfish, está disponible sin coste alguno, lo que lo hace accesible para una gran variedad de aplicaciones.
Contras de Serpent:
  • Velocidad: En general es más lento que Twofish y AES, sobre todo en hardware que no está optimizado para su uso.
  • Complejidad: Debido a su estructura en capas, Serpent puede ser complejo de implementar correctamente.

4. Comprendiendo las normas de encriptación

Las normas de encriptación proporcionan una base para la comunicación segura en nuestro mundo digital. Son protocolos que han sido examinados y autentificados por expertos, lo que garantiza que ofrecen un medio fiable de proteger los datos. Exploremos algunas normas fundamentales que se utilizan hoy en día.

El primero es AES, del que ya hemos hablado en detalle en la sección anterior. El estándar de cifrado avanzado (AES) es ampliamente reconocido en el mundo de la seguridad de los datos. Se convirtió en estándar de encriptación a través de un riguroso proceso de selección por parte del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST). AES es utilizado por el gobierno de EE.UU. y otras numerosas entidades para proteger la información clasificada.

Protocolo SSL Introducido por Netscape en 1995, SSL proporcionó inicialmente seguridad a las transacciones financieras en la web. SSL 3.0, la última versión de SSL, está ahora obsoleta debido a las vulnerabilidades, pero su concepto y método perviven en TLS.

TLS es una versión actualizada y más segura de SSL. En la actualidad, utilizamos principalmente TLS 1.2 y 1.3, aprobados por el Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF).

Tanto SSL como TLS funcionan de forma similar. Comienzan con un proceso de «apretón de manos» para establecer una conexión segura, seguido de la transferencia de datos a través de una conexión segura. Verifican la identidad del servidor y cifran los datos transmitidos, bloque a bloque.

5. SealPath, cifrado avanzado para datos sensibles

SealPath se sitúa a la vanguardia de la protección de datos, proporcionando un cifrado avanzado adaptado a la protección de la información sensible. En su núcleo, SealPath facilita protocolos de seguridad robustos para garantizar que la confidencialidad, integridad y disponibilidad de los datos críticos se mantienen inquebrantables.

SealPath emplea algoritmos de encriptación de última generación acordes con las normas establecidas en el sector. Nuestro servicio se completa con una interfaz fácil de usar que simplifica el proceso, de otro modo complejo, de proteger documentos y activos digitales en varias plataformas. Este diseño intuitivo combinado con potentes capacidades de encriptación sustenta la fiabilidad y eficacia de la solución de SealPath.

Un aspecto notable del enfoque de SealPath es su énfasis en los controles de acceso granulares. Esta precisión garantiza que el acceso a los datos esté estrictamente regulado y que la información sensible sólo llegue a ojos autentificados y autorizados. Además, la gestión flexible de políticas de SealPath se adapta a casos de uso específicos, proporcionando una protección de datos personalizada que se alinea con los flujos de trabajo de la organización y los requisitos de cumplimiento. Obtén más información sobre la solución aquí.

6. Conclusión

Para concluir nuestro viaje por el fascinante mundo de la encriptación, recuerda los puntos fundamentales que hemos tratado:

  • Estándares de cifrado: Comprensión de los Estándares Avanzados de Cifrado (AES) y los estándares de Capa de Conexión Segura (SSL)/Seguridad de la Capa de Transporte (TLS). AES proporciona una seguridad sólida y eficaz para los datos, mientras que SSL/TLS garantiza la seguridad de las transacciones por Internet.
  • Métodos de cifrado: Desgranamos la encriptación Simétrica y Asimétrica. El cifrado simétrico utiliza la misma clave para cifrar y descifrar los datos. Por el contrario, el cifrado asimétrico ofrece una seguridad más sólida al utilizar un par de claves: una pública para el cifrado y otra privada para el descifrado.
  • Conceptos avanzados: Nos adentramos en el hashing, una herramienta esencial para mejorar la seguridad de las contraseñas. El hashing convierte los datos en una cadena de caracteres de tamaño fijo, lo que los hace mucho más seguros.

El cifrado impregna nuestra vida digital cotidiana: cada vez que iniciamos sesión en nuestras cuentas de redes sociales, enviamos un correo electrónico o compramos en línea. Dada la creciente interdependencia digital y el aumento sin precedentes de las ciberamenazas, la encriptación se erige como una defensa imperativa. Es fundamental proteger la información sensible, mantener la privacidad y garantizar la integridad de los intercambios de datos. Por lo tanto, asegurémonos de utilizar las ventajas de estos métodos de encriptación probados y eficaces para preservar la seguridad de los datos, ya que proporcionan un futuro más seguro para todos nosotros en este ámbito digital en constante evolución.

 

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