Hispanopedia WikiEl intercambio de claves (también conocido como establecimiento de claves ) es un método en criptografía mediante el cual se intercambian claves criptográficas entre dos partes, lo que permite el uso de un algoritmo criptográfico .
Si el remitente y el receptor desean intercambiar mensajes cifrados, ambos deben estar preparados para cifrar los mensajes que envían y descifrar los que reciben. El tipo de herramientas necesarias depende de la técnica de cifrado que utilicen. Si usan un código , ambos necesitarán una copia del mismo libro de códigos . Si usan un cifrado , necesitarán las claves adecuadas. Si el cifrado es de clave simétrica , ambos necesitarán una copia de la misma clave. Si es un cifrado de clave asimétrica con clave pública/privada, ambos necesitarán la clave pública del otro.
Canal de intercambio
El intercambio de claves se realiza dentro de la banda o fuera de la banda. [ 1 ]
El problema del intercambio de claves
El problema del intercambio de claves describe las formas de intercambiar las claves u otra información necesaria para establecer un canal de comunicación seguro, de manera que nadie más pueda obtener una copia. Históricamente, antes de la invención de la criptografía de clave pública (criptografía asimétrica), la criptografía de clave simétrica utilizaba una sola clave para cifrar y descifrar mensajes. Para que dos partes se comuniquen de forma confidencial, primero deben intercambiar la clave secreta para que cada una pueda cifrar los mensajes antes de enviarlos y descifrar los recibidos. Este proceso se conoce como intercambio de claves.
El principal problema de la criptografía simétrica, o criptografía de clave única, es que requiere que una clave secreta se transmita a través de mensajeros de confianza , valijas diplomáticas o cualquier otro canal de comunicación seguro . Si dos partes no pueden establecer un intercambio de claves inicial seguro, no podrán comunicarse de forma segura sin el riesgo de que los mensajes sean interceptados y descifrados por un tercero que haya obtenido la clave durante dicho intercambio.
La criptografía de clave pública utiliza un sistema de dos claves: una pública y una privada. Los mensajes se cifran con una clave y se descifran con otra. Dependiendo del algoritmo criptográfico seleccionado, se utiliza una clave (pública o privada) para cifrar los mensajes y otra para descifrarlos. Por ejemplo, en RSA , la clave privada se utiliza para descifrar los mensajes, mientras que en el Algoritmo de Firma Digital (DSA), se utiliza para autenticarlos. La clave pública puede enviarse a través de canales no seguros o compartirse públicamente; la clave privada solo está disponible para su propietario.
Conocido como intercambio de claves Diffie-Hellman, la clave de cifrado se puede comunicar abiertamente, ya que no supone ningún riesgo para la confidencialidad de los mensajes cifrados. Una parte intercambia las claves con otra, quien puede cifrar los mensajes utilizando la clave y enviar el texto cifrado de vuelta. Solo la clave de descifrado —en este caso, la clave privada— puede descifrar ese mensaje. En ningún momento durante el intercambio de claves Diffie-Hellman existe riesgo de que se vea comprometida ninguna información sensible, a diferencia del intercambio de claves simétricas.
Identificación
En principio, el único problema restante era asegurarse (o al menos tener la certeza) de que una clave pública pertenecía realmente a su supuesto propietario. Dado que es posible suplantar la identidad de otra persona de diversas maneras, este no es un problema trivial ni fácil de resolver, especialmente cuando los dos usuarios involucrados nunca se han conocido y no saben nada el uno del otro.
Intercambio de claves Diffie-Hellman
En 1976, Whitfield Diffie y Martin Hellman publicaron un protocolo criptográfico llamado intercambio de claves Diffie-Hellman (D-H), basado en conceptos desarrollados por Ralph Merkle, estudiante de doctorado de Hellman . El protocolo permite a los usuarios intercambiar claves secretas de forma segura, incluso si un adversario está monitorizando el canal de comunicación. Sin embargo, el protocolo de intercambio de claves D-H no aborda por sí solo la autenticación (es decir, el problema de estar seguro de la identidad real de la persona o "entidad" al otro extremo del canal de comunicación). La autenticación es crucial cuando un adversario puede monitorizar y alterar los mensajes dentro del canal de comunicación (también conocido como ataque de intermediario o MITM), y se abordó en la cuarta sección del artículo. [ 2 ]
Infraestructura de clave pública
Las infraestructuras de clave pública (PKI) se han propuesto como una solución al problema de la autenticación de identidad. En su implementación más común, cada usuario solicita a una autoridad de certificación (CA), de confianza para todas las partes, un certificado digital que sirve a otros usuarios como autenticación de identidad inalterable. La infraestructura es segura, a menos que la propia CA se vea comprometida. En ese caso, muchas PKI ofrecen un mecanismo para revocar certificados, de modo que otros usuarios dejen de confiar en ellos. Los certificados revocados suelen incluirse en listas de revocación de certificados , con las que se puede comparar cualquier certificado.
Varios países y otras jurisdicciones han promulgado leyes o emitido reglamentos que fomentan las infraestructuras de clave pública (PKI) al otorgar (en mayor o menor medida) validez legal a estos certificados digitales (véase firma digital ). Numerosas empresas comerciales, así como algunos departamentos gubernamentales, han establecido autoridades de certificación de este tipo.
Sin embargo, esto no resuelve el problema, ya que la fiabilidad de la propia CA no está garantizada para ninguna persona en particular. Se trata de una falacia de autoridad . Para una fiabilidad real, se requiere la verificación personal de que el certificado pertenece a la CA y el establecimiento de la confianza en ella. Esto, por lo general, no es posible.
Existen casos conocidos en los que gobiernos autoritarios propusieron establecer las denominadas “CA nacionales”, cuyos certificados serían obligatorios para instalar en los dispositivos de los ciudadanos y, una vez instalados y con la confianza depositada, podrían utilizarse para monitorear, interceptar, modificar o bloquear el tráfico de internet cifrado. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
Para quienes no estén familiarizados con este tipo de sistemas, estos acuerdos pueden entenderse como certificaciones notariales electrónicas que indican que "esta clave pública pertenece a este usuario". Al igual que con las certificaciones notariales, pueden existir errores o malentendidos en dichas garantías. Además, el propio notario puede generar desconfianza. Se han producido varios fallos públicos de gran repercusión por parte de diversas autoridades de certificación. [ 6 ] [ 7 ]
Red de confianza
En el otro extremo del espectro conceptual se encuentra el sistema de red de confianza , que evita por completo las Autoridades de Certificación centrales. Cada usuario es responsable de obtener un certificado de otro usuario antes de utilizarlo para comunicarse con él. PGP y GPG (una implementación del estándar de Internet OpenPGP ) emplean precisamente un mecanismo de red de confianza de este tipo.
Acuerdo de clave autenticada mediante contraseña
Los algoritmos de intercambio de claves autenticados mediante contraseña pueden realizar un intercambio de claves criptográficas utilizando el conocimiento de la contraseña del usuario .
Intercambio de claves cuánticas
La distribución de claves cuánticas aprovecha ciertas propiedades de la física cuántica para garantizar su seguridad. Se basa en el hecho de que las observaciones (o mediciones ) de un estado cuántico introducen perturbaciones en dicho estado. En muchos sistemas, estas perturbaciones son detectables como ruido por el receptor, lo que permite detectar ataques de intermediario . Además de la corrección y completitud de la mecánica cuántica, el protocolo presupone la disponibilidad de un canal autenticado entre Alice y Bob.
Véase también
Referencias
- ↑ Emmett Dulaney, Chuck Easttom (5 de octubre de 2017). Guía de estudio CompTIA Security+: Examen SY0-501 . John Wiley & Sons. ISBN 9781119416906.
- ↑ Diffie, Whitfield; Hellman, Martin E. (noviembre de 1976). "Nuevas direcciones en criptografía" (PDF) . IEEE Transactions on Information Theory . IT-22 (6): 644– 654. doi : 10.1109/TIT.1976.1055638 .
- ↑ Wolff, Josephine (14 de diciembre de 2015). "El inquietante nuevo plan de ciberseguridad de Kazajstán" . Slate . Consultado el 9 de enero de 2019 .
- ↑ Shapovalova, Natalia (5 de enero de 2016). "Certificado de seguridad de la República de Kazajstán: el Estado podrá controlar el tráfico de Internet cifrado de los usuarios" . Mondaq . Consultado el 9 de enero de 2019 .
- ↑ "Según informes, el Kremlin quiere crear un centro estatal para la emisión de certificados SSL" . Meduza . 15 de febrero de 2016. Consultado el 9 de enero de 2019 .
- ↑ Problemas de CA/Symantec
- ↑ Symantec vuelve a ser sorprendida emitiendo certificados HTTPS ilegítimos de forma indebida , 23 de enero de 2017
- La posibilidad del cifrado digital no secreto. JH Ellis, enero de 1970.
- Cifrado no secreto mediante un campo finito. MJ Williamson, 21 de enero de 1974.
- Reflexiones sobre el cifrado no secreto más económico. MJ Williamson, 10 de agosto de 1976.
- Nuevas direcciones en criptografía, W. Diffie y ME Hellman, IEEE Transactions on Information Theory, vol. IT-22, noviembre de 1976, págs.: 644 – 654.
- Aparato y método criptográfico. Martin E. Hellman, Bailey W. Diffie y Ralph C. Merkle, Patente estadounidense n.° 4.200.770, 29 de abril de 1980.
- Los primeros diez años de la criptografía de clave pública, Whitfield Diffie, Actas del IEEE, vol. 76, n.º 5, mayo de 1988, págs.: 560-577 ( archivo PDF de 1,9 MB).
- Menezes, Alfred ; van Oorschot, Paul ; Vanstone, Scott (1997). Manual de criptografía aplicada. Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 0-8493-8523-7( Disponible en línea )
- Singh, Simon (1999) El libro de códigos: la evolución del secreto desde María Estuardo hasta la criptografía cuántica. Nueva York: Doubleday ISBN 0-385-49531-5Camboya
- Primitivas criptográficas
- protocolos criptográficos
- Criptografía de clave pública
