Criptosistema

En criptografía , un criptosistema es un conjunto de algoritmos criptográficos necesarios para implementar un servicio de seguridad particular, como la confidencialidad ( cifrado ). ^{[ 1 ]}

Un sistema criptográfico suele constar de tres algoritmos: uno para la generación de claves , uno para el cifrado y otro para el descifrado. El término «cifrado» (a veces «cifrado» ) se utiliza a menudo para referirse a un par de algoritmos: uno para el cifrado y otro para el descifrado. Por lo tanto, el término «sistema criptográfico » se usa con mayor frecuencia cuando el algoritmo de generación de claves es importante. Por esta razón, el término «sistema criptográfico» se usa comúnmente para referirse a técnicas de clave pública ; sin embargo, tanto «cifrado» como «sistema criptográfico» se utilizan para técnicas de clave simétrica .

Matemáticamente, un criptosistema o esquema de cifrado se puede definir como una tupla.${\displaystyle ({\mathcal {P}},{\mathcal {C}},{\mathcal {K}},{\mathcal {E}},{\mathcal {D}})}$con las siguientes propiedades.

1. ${\displaystyle {\mathcal {P}}}$es un conjunto llamado "espacio de texto plano". Sus elementos se llaman textos planos.
2. ${\displaystyle {\mathcal {C}}}$es un conjunto llamado "espacio de texto cifrado". Sus elementos se llaman textos cifrados.
3. ${\displaystyle {\mathcal {K}}}$es un conjunto llamado "espacio de claves". Sus elementos se llaman claves.
4. ${\displaystyle {\mathcal {E}}=\{E_{k}:k\in {\mathcal {K}}\}}$es un conjunto de funciones${\displaystyle E_{k}:{\mathcal {P}}\rightarrow {\mathcal {C}}}$Sus elementos se denominan "funciones de cifrado".
5. ${\displaystyle {\mathcal {D}}=\{D_{k}:k\in {\mathcal {K}}\}}$es un conjunto de funciones${\displaystyle D_{k}:{\mathcal {C}}\rightarrow {\mathcal {P}}}$Sus elementos se denominan "funciones de descifrado".

Para cada${\displaystyle e\in {\mathcal {K}}}$, hay${\displaystyle d\in {\mathcal {K}}}$de tal manera que${\ Displaystyle D_ {d} (E_ {e} (p)) = p}$a pesar de${\displaystyle p\in {\mathcal {P}}}$. ^{[ 2 ]}

Nota: normalmente, esta definición se modifica para distinguir si un esquema de cifrado es de clave simétrica o de clave pública .

Un ejemplo clásico de criptosistema es el cifrado César . Un ejemplo más contemporáneo es el criptosistema RSA .

Otro ejemplo de criptosistema es el Estándar de Cifrado Avanzado (AES). AES es un algoritmo de cifrado simétrico ampliamente utilizado que se ha convertido en el estándar para la seguridad de datos en diversas aplicaciones.

El criptosistema Paillier es otro ejemplo utilizado para preservar y mantener la privacidad y la información sensible. Se emplea en votaciones electrónicas, loterías electrónicas y subastas electrónicas. ^{[ 3 ]}

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