2. Conceptos básicos de
criptografía
¿Qué es la criptografía?
Es la ciencia que estudia los métodos y
procedimientos para modificar los datos,
actualmente se encarga del estudio de los
algoritmos, protocolos y sistemas que
utilizan para dotar de seguridad alas
comunicaciones, ala información y a las
entidades que se comunican entre si.
Con el objetivo de alcanzar las
características de seguridad.
1. CONFIDENCIALIDAD
2. INTEGRIDAD
3. AUTENTIFICACION
3. 1. CONFIDENCIALIDAD:
Consiste en garantizar que solo las personas autorizadas tengan
acceso ala información.
2. INTEGRIDAD:
Garantiza que el documento original no ha sido modificado.
3. AUTENTIFICACION:
Permite garantizar la identificación del autor de la información.
Marquelia González Coria
4. Marquelia González Coria
¿QUE ES EL PROCESO DE ENCRIPTACION Y DES-
ENCRIPTACION?
La encriptación es el proceso en el cual los datos a
proteger son traducidos a algo que parece aleatorio y que
no tiene ningún significado (los datos encriptados o
cifrados).
La des-encriptación es el proceso en el cual los datos
encriptados son convertidos nuevamente a su forma
original.
5. ¿Qué es un algoritmo criptográfico?
Es una función matemática usada en los procesos encriptación y des-
encriptación.
Un algoritmo criptográfico trabaja en combinación con una llave(un
numero, frase, palabra, o contraseña) para encriptar y des-encriptar
datos. Si la llave o los datos son modificados el algoritmo produce un
resultado diferente.
El objetivo de un algoritmo criptográfico es hacer tan difícil como sea
posible des-encriptar los datos sin utilizar la llave.
Marquelia González Coria
6. En general los algoritmos criptográficos se pueden clasificar
en dos grandes familias:
• CRIPTOGRAFÍA DE CLAVE SECRETA o criptografía simétrica
• CRIPTOGRAFÍA DE CLAVE PUBLICA o criptografía asimétrica.
A continuación se describe cada una de estas familias de algoritmos, así
como los algoritmos mas utilizados dentro de cada familia.
Marquelia González Coria
7. CRIPTOGRAFÍA DE CLAVE SECRETA
“criptografía simétrica”
Utilizan una clave con la cual se encripta y des-encripta el
documento. Todo documento encriptado con una clave, deberá des-
encriptarse, en el proceso inverso, con la misma clave.
El proceso de encriptación esta formado por dos componentes, un
algoritmo y una clave.
La clave es un valor que es independiente del texto o mensaje a
cifrar.
El algoritmo va a producir una salida diferente para el mismo
texto de entrada dependiendo de la clave utilizada. Una vez
cifrado, el mensaje puede ser transmitido. El mensaje original
puede ser recuperado a través de un algoritmo de des-
encriptación y la clave usada para la encriptación
9. Los algoritmos simétricos mas conocidos son: DES, 3DES,
RC2, RC4, RC5, IDEA, Browfish, y AES.
• CIFRADO DES
El Algoritmo de encriptación DES (Data Encryption
Standard) trabaja con claves simétrica, fue desarrollado
en 1977 por la empresa IBM, es un algoritmo de cifrado
por bloques, este cifrado toma un mensaje y lo separa en
bloques de un tamaño de bits determinado y transforma
este mensaje en criptograma tras una serie de
complicadas operaciones, dando como resultado una
criptograma de la misma longitud que el mensaje.
Utiliza claves de cifrado bastantes cortas (56 bits, de los
cuales solo se utilizan 48 bits).
10. • CIFRADO 3DES:
El algoritmo desarrollado por Tuchman en 1978.
Es una manera de mejorar la robustez del algoritmo DES que
consiste en aplicarlo tres veces consecutivas, se puede aplicar con la
misma clave cada vez, o con claves distintas y combinando el
algoritmo de cifrado con el descifrado, lo cual da lugar a DES-EEE3,
DES-EDE3,DES-EEE2 Y DES-EDE2.
El resultado es un algoritmo seguro y que se utiliza en la actualidad,
aun que resulta muy lento comparado con otros algoritmos mas
modernos que también son seguros.
Marquelia González Coria
11. • CIFRADO RC2:
En 1989, Ron Rivest desarrollo este algoritmo pertenece a la
categoría de cifradores de bloque que emplean una función de
feistel, el método siguiendo el mismo que en los demás algoritmos,
la división en bloques, la aplicación de s-cajas.
La diferencia de este algoritmo con los otros es que aunque usa una
clave con bloque de 64 bits, realmente la longitud de la clave puede
ser variable, lo cual dificulta su decodificación, aunque cabe
mencionar que este algoritmo ya no es empleado debido a que ya ha
sido vulnerado y fue revelado en internet de forma anónima.
- Es de dos a tres veces mas rápido que el algoritmo DES, siendo
mas seguro.
Marquelia González Coria
12. • CIFRADO RC4:
El algoritmo de criptografía RC4 fue diseñado por Ron Rivest de la
RSA Security en el año 1987; su nombre completo es Rivest Cipher 4,
teniendo el acrónimo RC un significado alternativo al de Ron's Code
utilizado para los algoritmos de cifrado RC2, RC5 y RC6.
Es el sistema de cifrado de flujo más utilizado y se usa en algunos de
los protocolos más populares como Transport Layer Security
(TLS/SSL) (para proteger el tráfico de Internet) y Wired Equivalent
Privacy (WEP) (para añadir seguridad en las redes inalámbricas).
RC4 fue excluido en seguida de los estándares de alta seguridad
por los criptógrafos y algunos modos de usar el algoritmo de
criptografía RC4 lo han llevado a ser un sistema de criptografía
muy inseguro
13. • CIFRADO RC5:
RC5 es una unidad de cifrado por bloques notable por su simplicidad.
Diseñada por Ronald Rivest en 1994, a diferencia de muchos esquemas,
RC5 tiene tamaño variable de bloques (32, 64 o 128 bits ), con tamaño de
clave (entre 0 y 2040 bits) y número de vueltas (entre 0 y 255). La
combinación sugerida originalmente era: bloques de 64 bits, claves de
128 bits y 12 vueltas.
• CIFRADO IDEA:
En criptografía, International Data Encryption
Algorithm o IDEA (del inglés, algoritmo internacional de cifrado de datos )
es un cifrador por bloques diseñado por Xuejia Lai y James L. Massey de
la Escuela Politécnica Federal de Zúrich y descrito por primera vez
en 1991.
IDEA opera con bloques de
64 bits usando una clave de 128
bits
14. BLOWFISH:
Blowfish es un cifrado de bloques simétrico, que puede ser
utilizado como un reemplazo drop-in para DES o IDEA. Se
necesita una clave de longitud variable, desde 32 bits a 448 bits, lo
que es ideal tanto para uso doméstico y exportable. Blowfish fue
diseñado en 1993 por Bruce Schneier como una alternativa rápida
y gratuita de los algoritmos de cifrado existentes. Desde entonces
se ha analizado considerablemente, y está ganando aceptación
como un algoritmo de cifrado fuerte.
Blowfish es no patentada y libre de licencia, y está disponible gratis
para todos los usos.
15. El diagrama muestra la acción de Blowfish. Cada línea representa 32 bits. El algoritmo
guarda 2 arrays de subclaves: El array P de 18 entradas y 4 cajas-S de 256 entradas.
Una entrada del array P es usada cada ronda, después de la ronda final, a cada mitad
del bloque de datos se le aplica un XOR con uno de las 2 entradas del array P que no
han sido utilizadas.
La función divide las entrada de 32 bits en 4 bloques de 8 bits, y usa los bloques como
entradas para las cajas-S. Las salidas deben estar en módulo 232 y se les aplica un
XOR para producir la salida final de 32 bits.
16. BLOWFISH:
Es un algoritmo de cifrado por bloques de 64 bits. Utiliza claves de
longitud variable entre 32 y 448 bits. Su creador es Bruce Schneier, uno
de los más prestigiosos criptógrafos en el mundo. A pesar de utilizar un
tamaño de bloques pequeños, se considera un algoritmo seguro y rápido ,
mas rápido que DES.
RIJNDAEL:
Un tamaño de bloque fijo de 128 bits y un tamaño de llaves de 256 bits)
es un algoritmo seguro y eficiente. Sus creadores son Joan Daemen y
Vincent Rijmen (Bélgica). Ha sido elegido como el nuevo Estándar
Avanzado de Encriptación (AES) por el Instituto Nacional de Estándares y
Tecnología (NIST) de los EEUU.
17. CRIPTOGRAFÍA DE CLAVE PUBLICA
“criptografía asimétrica”
Se basa en el uso de dos claves diferentes, claves que poseen
una propiedad fundamental: una clave puede des-encripta lo
que la otra ha encriptado.
- Una de las claves de la pareja, llamada clave privada es
usada por el propietario para encriptar los mensajes,
mientras que la otra, llamada clave publica, es usada para
des-encriptar el mensaje.
Las claves publicas y privadas tienen características
matemáticas especiales, de tal forma que se generan siempre ala
ves, por parejas, estando cada una de ellas ligada de la otra.
Marquelia González Coria
18. Mientras que la clave privada debe mantenerse en secreto su
propietario, ya que es la base de la seguridad del sistema, la
clave publica es difundida para que este alcance el mayor
numero de posibles personas.
• El primer sistema de clave publica que apareció fue el de Deffi-
Hellman, en 1976, y fue la base para el desarrollo de los que
después aparecieron.
Marquelia González Coria
20. • DEFFI-HELLMAN:
Este algoritmo de encriptación de Whitfield Diffie y Martin
Hellman fue le punto de partida para los sistemas
asimétricos, basado en claves privadas y secretas.
CIFRADO RSA:
El algoritmo fue descrito en 1977 por Ron Rivest, Adi
Shamir y Len Adleman, del Instituto Tecnológico de
Massachusetts (MIT).
- RSA es mucho más lento que DES y que otros criptosistemas
simétricos.
Marquelia González Coria
21. • FIRMA DIGITAL :
Permite garantizar algunos conceptos de seguridad que son
importantes al utilizar documentos en formato digital, tales
como Identidad o autenticidad, integridad. El modo de
funcionamiento es similar a lo explicado para los algoritmos de
encriptación, se utilizan también algoritmos de clave pública.
Marquelia González Coria
22. Por su parte, en las firmas digitales, el secreto del firmante es
el conocimiento exclusivo de una clave (secreta) utilizada para
generar la firma. Para garantizar la seguridad de las firmas
digitales es necesario a su vez que estas sean:
• ÚNICAS: Las firmas deben poder ser generadas solamente por el firmante
y por lo tanto infalsificable. Por tanto la firma debe depender del firmante.
• INFALSIFICABLES: Para falsificar una firma digital el atacante tiene que
resolver problemas matemáticos de una complejidad muy elevada, es decir,
las firmas han de ser computacionalmente seguras. Por tanto la firma debe
depender del mensaje en sí.
• VERIFICABLES: Las firmas deben ser fácilmente verificables por los
receptores de las mismas y, si ello es necesario, también por los jueces o
autoridades competentes.
• INNEGABLES: El firmante no debe ser capaz de negar su propia firma.
• VIABLES: Las firmas han de ser fáciles de generar por parte del firmante.
23. DESVENTAJAS y VENTAJAS:
Los algoritmos criptográficos tienden a degradarse con el
tiempo. A medida que transcurre el tiempo, los algoritmos de
encripción se hacen más fáciles de quebrar debido al avance
de la velocidad y potencia de los equipos de computación.
Marquelia González Coria
24. DIFERENCIAS HAY ENTRE LOS ALGORITMOS SIMÉTRICOS Y LOS
ASIMÉTRICOS:
Los algoritmos simétricos encriptan y des-encriptan con la
misma llave.
- Las principales ventajas de los algoritmos simétricos son su
seguridad y su velocidad.
- Los algoritmos asimétricos encriptan y des-encriptan con
diferentes llaves. Los datos se encriptan con una llave pública
y se des-encriptan con una privada, siendo ésta su principal
ventaja.
Los algoritmos asimétricos, también conocidos como algoritmos
de llave pública, necesitan al menos una llave de 3.000 bits para
alcanzar un nivel de seguridad similar al de uno simétrico de 128
bits. Y son increíblemente lentos, tanto que no pueden ser
utilizados para encriptar grandes cantidades de información.
-
Los algoritmos simétricos son aproximadamente 1.000 veces
más rápidos que los asimétricos.
