Casos Prácticos de Aplicación

Algoritmos criptográficos

Los algoritmos criptográficos son las fórmulas matemáticas utilizadas para cifrar y descifrar datos. Estos algoritmos crean claves secretas para determinar cómo se transforman los datos de su texto sin formato original en texto cifrado y viceversa. Algunos algoritmos criptográficos conocidos son RSA (Rivest-Shamir-Adleman), AES (Advanced Encryption Standard) y ECC (Elliptic Curve Cryptography).

A un nivel básico, la mayoría de los algoritmos criptográficos crean claves multiplicando grandes números primos. Mientras que la multiplicación es fácil para los ordenadores modernos, la factorización de grandes números de nuevo en dos grandes primos requiere tanta potencia de computación que es prácticamente imposible. Los criptosistemas que utilizan claves más pequeñas pueden ser objeto de ingeniería inversa con bastante facilidad, pero incluso los superordenadores más rápidos necesitarían cientos o cientos de miles de años para atacar por fuerza bruta los algoritmos criptográficos más potentes de hoy en día. La criptografía de curva elíptica añade un nivel adicional de seguridad al utilizar números aleatorios para crear claves mucho más fuertes que ni siquiera los ordenadores cuánticos de última generación pueden descifrar.

Comunicación segura

Uno de los casos de uso más comunes de la criptografía es proporcionar una comunicación segura a través de internet. Transport Layer Security (TLS) y su predecesor, Secure Sockets Layer (SSL), utilizan protocolos criptográficos para establecer conexiones protegidas entre los navegadores web y los servidores. Este canal seguro garantiza que los datos compartidos entre el navegador de un usuario y un sitio web sigan siendo privados y no puedan ser interceptados por actores malintencionados.

La criptografía también se utiliza para aplicaciones comunes de mensajería como correo electrónico y WhatsApp para proporcionar cifrado de extremo a extremo (E2EE) y mantener la privacidad de las conversaciones de los usuarios. Con el E2EE, solo el remitente y el destinatario pueden descifrar y leer sus mensajes, lo que hace casi imposible que terceros (incluidos los propios proveedores de servicios de los usuarios) accedan al contenido.

Cifrado de datos

El cifrado de datos es una forma de criptografía muy utilizada que protege la información confidencial almacenada en diversos dispositivos, como discos duros, smartphones y servicios de almacenamiento en la nube. Los algoritmos de cifrado potentes como el AES transforman de forma eficaz el texto sin formato en texto cifrado, garantizando que incluso si una parte no autorizada consigue acceder, no podrá descifrar los datos confidenciales sin tener acceso a la clave de cifrado de los usuarios autorizados.

Integridad de los datos

La criptografía también se utiliza para garantizar la integridad de los datos. Las funciones hash son un tipo de algoritmo criptográfico que genera hashes de tamaño fijo (también conocidos como digests) de datos, transformando esencialmente un conjunto de datos en un número hash numérico único. Estos hashes son tan únicos que cambiar incluso un solo carácter o espacio dentro del texto sin formato produciría un valor numérico totalmente diferente. Los destinatarios, las aplicaciones o los sitios web pueden verificar la integridad de los datos comparando el hash de los datos recibidos con el hash esperado, y pueden confirmar que los datos no han sido alterados durante la transmisión.

Las funciones hash también se utilizan con frecuencia para verificar las contraseñas de los usuarios sin necesidad de crear una base de datos vulnerable de contraseñas privadas en el lado del cliente. En su lugar, servicios como los portales de banca en línea solo recopilarán y almacenarán los hashes de las contraseñas de los usuarios. Incluso si dicha base de datos fuera robada, un actor malicioso no podría deducir la contraseña de ningún usuario únicamente a partir de su hash.

Autenticación

La verificación de la autenticidad de la información enviada y recibida es una función crucial de la criptografía utilizada para llevar a cabo todo tipo de negocios, lo que es posible gracias al uso de firmas digitales. Mediante la criptografía asimétrica, los documentos pueden modificarse con firmas digitales, que solo pueden generarse con el uso de una clave privada. Los destinatarios de documentos firmados digitalmente pueden utilizar la clave pública del remitente para verificar la autenticidad de la firma y confirmar que el documento no ha sido manipulado durante la transmisión.

No repudio

El no repudio es un concepto legal que garantiza la autenticidad de los mensajes recibidos e impide que un remitente pueda negar la validez de un determinado mensaje enviado. Las firmas digitales son un componente crucial del no repudio, ya que demuestran que el remitente, y nadie más, firmó el mensaje o documento. El no repudio posibilitado por la criptografía, tal y como establecen los protocolos de integridad de datos y las firmas digitales, proporciona un marco viable para verificar negociaciones, contratos y otros tipos de tratos y negocios legales.

Intercambio de claves

Componente principal de la comunicación segura, el intercambio de claves es un aspecto crucial para establecer una conexión segura, especialmente en los criptosistemas asimétricos. La criptografía también desempeña un valioso papel en este paso preliminar. El algoritmo de intercambio de claves de Diffie-Hellman, un hito en el desarrollo de la criptografía de clave pública, permite a dos partes intercambiar de forma segura claves de cifrado a través de un canal inseguro. Este método garantiza que aunque un fisgón intercepte el diálogo de intercambio de claves, no podrá descifrar las claves de cifrado que se intercambian. Mediante la criptografía, algoritmos como el protocolo de intercambio de claves de Diffie-Hellman permiten a las partes establecer conexiones seguras a través del cifrado de clave pública, sin necesidad de un intercambio de claves alternativo previamente establecido y potencialmente vulnerable.