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Cifrado negable

En criptografía y esteganografía , el cifrado plausiblemente negable describe técnicas de cifrado en las que la existencia de un archivo o mensaje cifrado es negable en el senti...

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En criptografía y esteganografía , el cifrado plausiblemente negable describe técnicas de cifrado en las que la existencia de un archivo o mensaje cifrado es negable en el sentido de que un adversario no puede probar que los datos en texto plano existen. [ 1 ]

Los usuarios pueden negar de manera convincente que un dato determinado esté cifrado, o que sean capaces de descifrarlo, o que exista algún dato cifrado específico. [ 2 ] Estas negaciones pueden ser genuinas o no. Por ejemplo, puede ser imposible demostrar que los datos están cifrados sin la cooperación de los usuarios. Si los datos están cifrados, es posible que los usuarios realmente no puedan descifrarlos. El cifrado negable sirve para socavar la confianza del atacante en que los datos estén cifrados o en que la persona que los posee pueda descifrarlos y proporcionar el texto plano correspondiente.

En su artículo fundamental de 1996, Ran Canetti , Cynthia Dwork , Moni Naor y Rafail Ostrovsky introdujeron el concepto de cifrado negable, un avance criptográfico que garantiza la privacidad incluso bajo coacción. Este concepto permite a los participantes en comunicaciones cifradas negar de manera plausible el verdadero contenido de sus mensajes. Su trabajo sienta las bases del cifrado negable, ilustrando su papel crítico en la protección de la privacidad frente a divulgaciones forzadas. Esta investigación se ha convertido en una piedra angular para futuros avances en criptografía, enfatizando la importancia del cifrado negable para mantener la seguridad de las comunicaciones. [ 3 ] La noción de cifrado negable fue utilizada por Julian Assange y Ralf Weinmann en el sistema de archivos Rubberhose. [ 4 ] [ 2 ]

Función

El cifrado negable hace imposible probar el origen o la existencia del mensaje en texto plano sin la clave de descifrado adecuada. Esto se puede lograr permitiendo que un mensaje cifrado se descifre en diferentes textos planos comprensibles, dependiendo de la clave utilizada. Esto permite al remitente negar su participación de forma plausible si se ve obligado a revelar la clave de cifrado. [ 5 ]

Guión

En algunas jurisdicciones, las leyes presuponen que los operadores humanos tienen acceso a elementos como las claves de cifrado, y los gobiernos pueden promulgar leyes de divulgación de claves que obligan a las personas a entregarlas cuando se les solicite. Países como Francia [ 6 ] y Australia [ 7 ] otorgan a los fiscales amplios poderes para obligar a cualquier persona a entregar claves para facilitar cualquier información obtenida durante una investigación, y el incumplimiento conlleva penas de prisión y/o multas civiles. Otro ejemplo es la Ley de Regulación de Poderes de Investigación del Reino Unido [ 8 ] [ 9 ] , que tipifica como delito la negativa a entregar las claves de cifrado cuando lo solicite un funcionario gubernamental autorizado por la ley. Según el Ministerio del Interior , la carga de la prueba de que una persona acusada está en posesión de una clave recae sobre la fiscalía; además, la ley contempla una defensa para los operadores que hayan perdido u olvidado una clave, y no son responsables si se considera que han hecho todo lo posible por recuperarla. [ 8 ] [ 9 ] Sin embargo, tales leyes no son universales: en los Estados Unidos , los tribunales inferiores frecuentemente consideran la divulgación forzada de contraseñas como una forma de autoincriminación y una restricción inconstitucional de la Quinta Enmienda . [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

En criptografía , el criptoanálisis de manguera de goma es un eufemismo para la extracción de secretos criptográficos (por ejemplo, la contraseña de un archivo cifrado) de una persona mediante coacción o tortura [ 13 ] — como golpear a esa persona con una manguera de goma , de ahí el nombre —en contraste con un ataque criptoanalítico matemático o técnico . Un uso temprano del término fue en el grupo de noticias sci.crypt , en un mensaje publicado el 16 de octubre de 1990 por Marcus J. Ranum , aludiendo al castigo corporal :

[...]  la técnica de la manguera de goma para el criptoanálisis (en la que se aplica una manguera de goma con fuerza y ​​frecuencia a las plantas de los pies hasta que se descubre la clave del criptosistema, un proceso que puede tomar un tiempo sorprendentemente corto y es bastante económico desde el punto de vista computacional). [ 14 ]

Estos métodos también se conocen eufemísticamente como " ataques con llave inglesa ", en referencia a una tira cómica de xkcd con una premisa similar. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

El cifrado negable permite al remitente de un mensaje cifrado negar haberlo enviado. Un posible escenario funciona así:

  1. Alice desea enviar un mensaje a Bob, pero es consciente de que podría verse obligada a descifrarlo para un tercero.
  2. Alice usa la clave 1 (K1) para cifrar un mensaje inofensivo (M1) y convertirlo en un texto cifrado (C). También usa la clave 2 (K2) para cifrar un segundo mensaje secreto (M2) dentro del mismo texto cifrado para Bob.
  3. Si Alice es coaccionada, por medios legales o ilegales, para descifrar el texto cifrado C, puede proporcionar K1 para revelar el mensaje inofensivo M1 sin revelar la existencia de M2. Este método se basa en que el atacante quede satisfecho con el contenido de M1. Si M1 parece trivial o poco convincente, el atacante podría sospechar la existencia de claves y mensajes adicionales y continuar ejerciendo presión.

La existencia de cifrado negable introduce una limitación paradójica. Dado que un atacante nunca puede estar seguro de que un texto cifrado contenga un único par clave-mensaje, puede seguir exigiendo claves adicionales incluso después de que se haya revelado una. Esto resulta particularmente problemático en escenarios que implican coacción, como el criptoanálisis de manguera de goma, donde se pueden exigir claves y mensajes adicionales independientemente de su existencia real.

Otro escenario plantea que Alice envíe el mismo texto cifrado (unas instrucciones secretas) a Bob y Carl, a quienes les ha entregado claves diferentes. Bob y Carl recibirán instrucciones distintas y no podrán leer las del otro. Bob recibirá el mensaje primero y luego se lo reenviará a Carl.

  1. Alice reconstruye el texto cifrado a partir de ambos mensajes, M1 y M2, y se lo envía por correo electrónico a Bob.
  2. Bob usa su llave para descifrar M1 y no puede leer M2.
  3. Bob le envía el texto cifrado a Carl.
  4. Carl usa su llave para descifrar M2 y no puede leer M1.

Formas de cifrado negable

Normalmente, los textos cifrados se descifran en un único texto plano que se pretende mantener en secreto. Sin embargo, una forma de cifrado negable permite a sus usuarios descifrar el texto cifrado para producir un texto plano diferente (inocuo pero plausible) y afirmar plausiblemente que es el que cifraron. El poseedor del texto cifrado no podrá diferenciar entre el texto plano verdadero y el texto plano falso. En general, un texto cifrado no puede descifrarse en todos los posibles textos planos a menos que la clave sea tan grande como el texto plano , por lo que en la mayoría de los casos no es práctico que un texto cifrado no revele ninguna información sobre su texto plano. [ 18 ] Sin embargo, algunos esquemas permiten el descifrado para generar textos planos señuelo que son cercanos al original en alguna métrica (como la distancia de edición ). [ 19 ]

Las técnicas modernas de cifrado negable explotan el hecho de que, sin la clave, es inviable distinguir entre el texto cifrado de los cifrados de bloques y los datos generados por un generador de números pseudoaleatorios criptográficamente seguro (las propiedades de permutación pseudoaleatoria del cifrado ). [ 20 ]

Esto se utiliza en combinación con algunos datos señuelo que el usuario probablemente querría mantener confidenciales y que serán revelados al atacante, haciéndole creer que eso es todo. Esto es una forma de esteganografía .

Si el usuario no proporciona la clave correcta para los datos verdaderamente secretos, el descifrado dará como resultado datos aparentemente aleatorios, indistinguibles de no haber almacenado ningún dato en particular.

Ejemplos

Capas

Un ejemplo de cifrado negable es un sistema de archivos criptográfico que emplea el concepto de "capas" abstractas, donde cada capa puede descifrarse con una clave de cifrado diferente. Además, se rellenan capas especiales de " trampa " con datos aleatorios para poder negar la existencia de las capas reales y sus claves de cifrado. El usuario puede almacenar archivos señuelo en una o más capas, negando la existencia de las demás y alegando que el espacio restante está ocupado por capas de trampa. Físicamente, este tipo de sistemas de archivos se almacenan normalmente en un único directorio compuesto por archivos de igual longitud con nombres aleatorios (en caso de que pertenezcan a capas de trampa) o hashes criptográficos de cadenas que identifican los bloques. Las marcas de tiempo de estos archivos siempre son aleatorias. Un ejemplo de este enfoque es el sistema de archivos Rubberhose.

Rubberhose (también conocido por su nombre en clave de desarrollo, Marutukku) [ 21 ] es un programa de cifrado negable que cifra datos en un dispositivo de almacenamiento y oculta los datos cifrados. La existencia de los datos cifrados solo puede verificarse mediante la clave criptográfica correspondiente. Fue creado por Julian Assange como una herramienta para trabajadores de derechos humanos que necesitaban proteger datos sensibles sobre el terreno y se lanzó inicialmente en 1997. [ 21 ]

El nombre Rubberhose es una referencia humorística al término "criptoanálisis con manguera de goma" utilizado por los cypherpunks , en el que las claves de cifrado se obtienen mediante la violencia.

Fue escrito para el kernel de Linux 2.2, NetBSD y FreeBSD entre 1997 y 2000 por Julian Assange , Suelette Dreyfus y Ralf Weinmann. La última versión disponible, aún en fase alfa, es la v0.8.3. [ 22 ]

volúmenes de contenedores

Otro enfoque utilizado por algunos paquetes de software de cifrado de disco convencionales consiste en crear un segundo volumen cifrado dentro de un volumen contenedor. El volumen contenedor se formatea primero llenándolo con datos aleatorios cifrados [ 23 ] y luego inicializando un sistema de archivos en él. A continuación, el usuario llena parte del sistema de archivos con archivos señuelo legítimos, pero de apariencia plausible, que el usuario parecería tener un incentivo para ocultar. Después, se asigna un nuevo volumen cifrado (el volumen oculto) dentro del espacio libre del sistema de archivos contenedor, que se utilizará para los datos que el usuario realmente desea ocultar. Dado que un adversario no puede diferenciar entre los datos cifrados y los datos aleatorios utilizados para inicializar el volumen externo, este volumen interno resulta indetectable. LibreCrypt [ 24 ] y BestCrypt pueden tener muchos volúmenes ocultos en un contenedor; TrueCrypt está limitado a un solo volumen oculto. [ 25 ]

Otro software

  • OpenPuff , software libre de esteganografía semiabierta para MS Windows.
  • StegFS , el sucesor actual de las ideas plasmadas en los sistemas de archivos Rubberhose y PhoneBookFS.
  • Vanish , un prototipo de investigación que implementa un sistema de almacenamiento de datos autodestructible.

Detección

La existencia de datos cifrados ocultos puede revelarse por fallos en la implementación. [ 28 ] También puede revelarse mediante un ataque de marca de agua si se utiliza un modo de cifrado inapropiado. [ 29 ] La existencia de los datos puede revelarse al filtrarse a espacio de disco no cifrado [ 30 ] donde pueden detectarse mediante herramientas forenses . [ 31 ]

Se han planteado dudas sobre el grado de negación plausible en los "volúmenes ocultos" [ 32 ] : el contenido del sistema de archivos del contenedor "externo" debe permanecer "congelado" en su estado inicial para evitar que el usuario corrompa el volumen oculto (esto se puede detectar a partir de las marcas de tiempo de acceso y modificación), lo que podría generar sospechas. Este problema se puede eliminar instruyendo al sistema para que no proteja el volumen oculto, aunque esto podría resultar en la pérdida de datos.

Desventajas

La posesión de herramientas de cifrado negables podría llevar a los atacantes a seguir torturando a un usuario incluso después de que este haya revelado todas sus claves, ya que los atacantes no podrían saber si el usuario reveló su última clave o no. Sin embargo, el conocimiento de este hecho puede disuadir a los usuarios de revelar cualquier clave desde un principio, puesto que nunca podrán demostrar al atacante que han revelado su última clave. [ 33 ]

Autenticación negable

Algunos sistemas de mensajería cifrada en tránsito, como Off-the-Record Messaging , ofrecen autenticación negable , lo que permite a los participantes negar de forma plausible la existencia de sus conversaciones. Si bien la autenticación negable no es técnicamente un "cifrado negable" en el sentido de que no se niega el cifrado de los mensajes, su negabilidad se refiere a la imposibilidad de que un adversario demuestre que los participantes mantuvieron una conversación o dijeron algo en particular.

Esto se logra gracias a que toda la información necesaria para falsificar mensajes se adjunta a los mensajes cifrados . Si un atacante es capaz de crear mensajes digitalmente auténticos en una conversación (véase el código de autenticación de mensajes basado en hash (HMAC)), también podrá falsificar mensajes en la misma conversación. Esto se utiliza junto con el secreto perfecto hacia adelante para garantizar que la vulneración de las claves de cifrado de mensajes individuales no comprometa otras conversaciones o mensajes.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Véase http://www.schneier.com/paper-truecrypt-dfs.html Archivado el 27/06/2014 en Wayback Machine . Consultado el 26/07/2013.
  2. 1 2 Chen, Chen; Chakraborti, Anrin; Sion, Radu (2020). "INFUSE: Sistema de archivos invisible plausiblemente negable para memoria flash NAND" . Actas sobre tecnologías de mejora de la privacidad . 2020 (4): 239–254 . doi : 10.2478/popets-2020-0071 . ISSN 2299-0984 . Archivado del original el 8 de febrero de 2023. Recuperado el 2 de abril de 2024 . 
  3. ↑ Ran Canetti, Cynthia Dwork, Moni Naor, Rafail Ostrovsky (10 de mayo de 1996). "Cifrado negable" (PostScript) . Avances en criptología – CRYPTO '97 . Notas de clase en ciencias de la computación. Vol. 1294. págs. 90–104 . doi : 10.1007/BFb0052229 . ISBN   978-3-540-63384-6Archivado del original el 24 de agosto de 2020. Consultado el 5 de enero de 2007 .{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  4. ↑ Véase «Sistema de cifrado de disco transparente criptográficamente negable Rubberhose» . Archivado del original el 15 de septiembre de 2010. Consultado el 21 de octubre de 2010 .Consultado el 22 de julio de 2009.
  5. ↑ Canetti, Ran; Dwork, Cynthia; Naor, Moni; Ostrovsky, Rafail. "Cifrado negable" (PDF) . web.cs.ucla.edu . Archivado del original (PDF) el 6 de diciembre de 2025. Consultado el 20 de abril de 2026 .
  6. ^ Artículos 30 y 31, loi n o 2001-1062 del 15 de noviembre de 2001 relativo a la sécurité quotidienne (en francés)
  7. ↑ Ley de Delitos Cibernéticos de 2001. Cth. 6 de septiembre de 2004. Ords 12, 28. Consultado el 31 de mayo de 2025 .
  8. 1 2 "La Ley RIP" . The Guardian . Londres. 25 de octubre de 2001. Archivado del original el 28 de marzo de 2023. Recuperado el 19 de marzo de 2024 .
  9. 1 2 «Proyecto de Ley de Regulación de Poderes de Investigación; en Sesión 1999-2000, Publicaciones en Internet, Otros Proyectos de Ley ante el Parlamento» . Cámara de los Lores. 9 de mayo de 2000. Archivado del original el 8 de noviembre de 2011. Consultado el 5 de enero de 2011 .
  10. ↑ Kravets, David (23 de abril de 2013). "Aquí hay una buena razón para cifrar sus datos" . Wired . Condé Nast. Archivado del original el 10 de febrero de 2014. Recuperado el 24 de abril de 2013 .
  11. ↑ Fakhoury, Hanni (2012-03-07). "Una historia de dos casos de cifrado" . Electronic Frontier Foundation . Recuperado el 2026-04-09 .
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  13. ↑ Schneier, Bruce (27 de octubre de 2008). "Criptoanálisis de manguera de goma" . Schneier sobre seguridad . Archivado del original el 30 de agosto de 2009. Recuperado el 29 de agosto de 2009 .
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  15. ↑ Suderman, Alan (28 de mayo de 2025). "Por qué aumentan los 'ataques con llave inglesa' contra los poseedores de criptomonedas adinerados" . Associated Press .
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Lecturas adicionales

  • Czeskis, A.; St. Hilaire, DJ; Koscher, K.; Gribble, SD; Kohno, T.; Schneier, B. (2008). "Cómo derrotar a los sistemas de archivos cifrados y negables: TrueCrypt v5.1a y el caso del sistema operativo y las aplicaciones que delatan" (PDF) . Tercer taller sobre temas candentes en seguridad . USENIX.
  • Howlader, Jaydeep; Basu, Saikat (2009). "Esquema de cifrado de clave pública negable del lado del remitente". Actas de la Conferencia Internacional sobre Avances en Tecnologías Recientes en Comunicación e Informática . IEEE. doi : 10.1109/ARTCom.2009.107 .
  • Howlader, Jaydeep; Nair, Vivek; Basu, Saikat (2011). "Cifrado negable en sustitución del canal inexpugnable para prevenir la coerción". Actas de Advances in Networks and Communications . Communications in Computer and Information Science. Vol.  132. Springer. pp. 491– 501. doi : 10.1007/978-3-642-17878-8_50 .