Criptografía: qué es, cuáles son sus usos y por qué es tan importante

La información es un recurso valioso que debe ser protegido de posibles amenazas como el espionaje, el sabotaje, el robo o la suplantación. Para ello, se utiliza la criptografía, el conjunto de técnicas que permiten cifrar la información, es decir, transformarla en un formato ininteligible para aquellas personas no autorizadas, y así proteger la misma.

¡Sigue leyendo y conoce más sobre la criptografía moderna, su funcionamiento, sus tipos y usos y la importancia de la misma en el moderno ámbito digital!

¿Qué es la criptografía?

La criptografía es una disciplina fundamental de la ciberseguridad que se centra en proteger la información y las comunicaciones. Proviene de los términos griegos «kryptós», que significa oculto o secreto, y «graphein», que significa escribir. Se puede entonces traducir como «escritura oculta». 

Utiliza algoritmos avanzados para cifrar datos, asegurando que solo las personas autorizadas con las claves correctas puedan acceder a ellos. Está diseñada para ser extremadamente seguros, lo que impide posibles intentos de descifrado, incluso por parte de ciberatacantes profesionales o con experticia en criptoanálisis. 

Características principales de la criptografía

La criptografía cuenta con varias características que la hacen crucial para la comunicación segura y la protección de datos digitales. Sus principales características son:

Confidencialidad

La característica principal de la criptografía es su capacidad para mantener la información confidencial. Al transformar la información que se quiere proteger en texto sin formato o en texto cifrado ilegible, solo las personas autorizadas pueden acceder al comunicado real.

Autenticación

La criptografía también puede verificar la identidad del remitente o del destinatario de un mensaje. Por ejemplo, las firmas digitales, impulsadas por criptografía asimétrica, actúan como sellos a prueba de manipulaciones en documentos electrónicos, garantizando la autenticidad del remitente y evitando la alteración de los datos.

Integridad

Otra característica importante es que ayuda a mantener la integridad de los datos, garantizando que permanezcan inalterados durante la transmisión o el almacenamiento de los mismos. 

Por ejemplo, las funciones hash, que actúan como huellas digitales, generan identificadores únicos para cualquier entrada de datos. Cualquier cambio en ellos resulta en un hash diferente, lo que revela manipulación o corrupción de la información de forma inmediata.

No repudio

La criptografía proporciona no repudio, es decir, se garantiza que el remitente no pueda negar el envío de un mensaje o la realización de una acción. Las firmas digitales, una vez más, desempeñan aquí un papel clave. 

Una vez que se firma y envía un mensaje, el remitente no puede afirmar que no fue él, ya que su firma sirve como prueba innegable de su participación.

¿Cómo funciona la criptografía?

La criptografía opera transformando datos legibles en datos con formato incomprensible y viceversa, utilizando claves y algoritmos matemáticos para lograrlo. Esto depende del tipo de criptografía empleada, por lo que a continuación explicamos el contenido principal de su funcionamiento:

Encriptación

La encriptación es el proceso de convertir los datos que se desean ocultar en otro formato en que los datos que sean ilegibles. A grandes rasgos la encriptación se realiza siguiendo los siguientes pasos:

• Preparación de datos: los datos que se van a cifrar se preparan para el proceso de cifrado. Esto podría implicar llevarlos a una longitud específica o pre-procesarlos según el algoritmo elegido.
• Aplicación del algoritmo: el algoritmo criptográfico elegido se aplica a los datos que han sido previamente preparados. Esto generalmente implica operaciones matemáticas complejas como aritmética modular, exponenciación, entre otros, según el algoritmo.
• Integración de claves: durante el proceso de cifrado, se incorpora a los cálculos una clave o una combinación de claves. Estas claves actúan como instrucciones secretas para el algoritmo, transformando el texto sin formato en texto cifrado.
• Generación de texto cifrado: como resultado del algoritmo y la aplicación de la clave, el texto sin formato se transforma en un conjunto de datos codificados y aparentemente sin sentido: el texto cifrado.

Descifrado

En el descifrado, una vez que se ha mandado el mensaje cifrado, la contraparte que va a recibir el mensaje necesita desencriptar el mensaje para poder ser leído adecuadamente. Este proceso consiste en los siguientes pasos:

• Entrada de texto cifrado: los datos cifrados, o texto cifrado, se introducen en el algoritmo de descifrado elegido.
• Inversión del algoritmo: el algoritmo de descifrado, esencialmente el inverso matemático del algoritmo de cifrado, se aplica al texto cifrado.
• Aplicación de la clave: las mismas claves utilizadas para el cifrado (u otras claves distintas, dependiendo del tipo de método criptográfico) se utilizan en el proceso de descifrado, para revertir la transformación del cifrado.
• Recuperación de texto sin formato: mediante la acción combinada del algoritmo y las claves, el texto cifrado se transforma nuevamente a su forma original: el texto legible.

Tipos de criptografía

Existen diversos métodos por los cuales un conjunto de datos puede ser cifrado a través de distintos criptosistemas. Se pueden clasificar en tres técnicas criptográficas:

Simétrica o de clave secreta

En la criptografía de clave simétrica, o cifrado simétrico, se utiliza la misma clave para cifrar y descifrar la información. La clave es un valor secreto que se comparte entre el remitente y el receptor de información y debe intercambiarse de manera segura.

Algunos ejemplos de algoritmos de cifrado de clave simétrica modernos son el Estándar de Cifrado Avanzado (AES), el Estándar de Cifrado de Datos (DES), el Galois Counter Mode (GCM), y Blowfish.

La principal desventaja de la criptografía de clave simétrica es que requiere una forma segura de realizar el intercambio de claves entre el remitente y el receptor, lo que puede resultar complicado en algunos escenarios. Si la clave se ve comprometida, la seguridad de la información también se ve comprometida.

Asimétrica o de clave pública/privada

La criptografía de clave asimétrica es una de las técnicas de cifrado en la que se utilizan diferentes claves para cifrar y descifrar información. Estas claves son un par de valores matemáticamente relacionados, pero no idénticos. Este es el tipo de criptografía que utilizan distintas aplicaciones, como por ejemplo WhatsApp.

Una de las claves es la clave pública, que puede compartirse con cualquier persona, y se utiliza para cifrar la información. La otra clave se conoce como clave privada, la cual solo el usuario final conoce y utiliza para descifrar el mensaje.

Un ejemplo de un algoritmo de cifrado asimétrico es el algoritmo Rivest-Shamir-Adleman (RSA), que es uno de los algoritmos más utilizados y seguros. 

La principal ventaja de la criptografía de clave pública es que es más segura y flexible que la criptografía de clave simétrica, ya que no requiere una forma segura de distribuir la clave entre el remitente y el receptor, y también puede proporcionar firmas digitales y otras funcionalidades. 

Por otro lado, una de las desventajas de este tipo de criptografía es que es más compleja y más lenta que la criptografía de clave simétrica, ya que requiere dos claves y dos algoritmos para el cifrado y descifrado, e implica operaciones matemáticas más complicadas.

Funciones hash

Las funciones hash son un tipo de criptografía que no utiliza ninguna clave, sino una función matemática que transforma cualquier entrada en una salida de longitud fija, llamada hash o resumen. La función hash tiene la propiedad de que es fácil calcular el hash a partir de la entrada, pero es muy difícil encontrar la entrada a partir del hash.

Una de las características importantes que tiene una buena función hash es que si dos entradas son ligeramente diferentes, las salidas hash serán completamente distintas.

Las funciones hash se utilizan para verificar la integridad y autenticidad de la información, pero no para cifrarla o descifrarla. Por ejemplo, se puede usar una función hash para crear una verificación o una huella digital de un archivo, que se puede usar para verificar si el archivo ha sido modificado o dañado. 

Un ejemplo de función hash es el Algoritmo Hash Seguro (SHA), que es una familia de funciones hash ampliamente utilizadas y estandarizadas.

Usos de la criptografía

El uso de la criptografía es bastante amplio, ya que la importancia de la seguridad de la información digital es esencial en la mayoría de los sistemas modernos. A continuación te comentamos algunos de los usos que tiene la criptografía:

Transacciones financieras y banca en línea   

En los sistemas bancarios, y en cualquier tipo de transacción financiera, la criptografía se hace una herramienta esencial para garantizar la seguridad de cualquier intercambio financiero.

Gracias a la criptografía, los bancos pueden asegurar la información personal y sensible de los usuarios, encriptando aquella información tal como: nombres personales, dirección de habitación, números de cuenta y detalles de tarjetas de crédito, contraseñas, entre otros. Así, pueden mantener segura la información en sus bases de datos.

Además, las distintas técnicas de criptografía pueden ser utilizadas para validar algunos procesos de autenticación de usuarios, a través del uso de las firmas digitales. Aplicado en distintos contextos, la criptografía hace de las transacciones bancarias algo seguro, protegiendo así a los usuarios de distintas ciberamenazas.

Sitios web protegidos por SSL/TLS

¿Alguna vez has notado el ícono del candado verde en la barra de direcciones de tu navegador? Esa es una señal de que estás navegando en un sitio web protegido por el certificado SSL/TLS.

Este certificado se apoya en diversos protocolos criptográficos para proteger la información que envía y recibe el navegador al visitar los distintos sitios web. Esto puede ser las credenciales de inicio de sesión, los detalles de compra, etc. Los piratas informáticos que quieran interceptar los datos personales terminarán con bits codificados, no con la información personal del usuario.

Estos sistemas criptográficos también ayudan a garantizar que los datos que intercambia con un sitio web no hayan sido manipulados durante el tránsito. Esto protege contra modificaciones maliciosas o ataques de intermediario.

VPN

Podemos pensar en las Redes Privadas Virtuales o Virtual Private Networks (VPN) como un túnel seguro que se usa cuando se navega a través de Internet, y en donde la criptografía forma las paredes del túnel, protegiendo la privacidad y garantizando la seguridad de la información.

Gracias al cifrado de datos, las VPN encriptan todo el tráfico del usuario antes de enviarlo a otros servidores, lo que lo hace ilegible para cualquiera que lo intercepte. Esto protege las actividades en línea, el historial de navegación y los datos confidenciales.

Importancia de la criptografía en empresas

El objetivo fundamental de la criptografía para las empresas es garantizar la confidencialidad de la información y mantenerla fuera del alcance de personas no autorizadas.

Con la criptografía se puede proteger una amplia gama de activos comerciales, que incluyen: Datos del cliente tales como nombres, direcciones, detalles financieros, claves de ingreso, etc. Además de datos de propiedad intelectual tales como: secretos comerciales, planes confidenciales, entre otros.

Si bien la confidencialidad es primordial, los beneficios de la criptografía van más allá del secreto. Las firmas digitales, impulsadas por criptografía asimétrica, ofrecen autenticación para los usuarios y garantizan la integridad de los intercambios informáticos como firmas de contratos, verificación de documentos, entre otros. 

Además, el cifrado de la información también ayuda a una empresa a protegerse de las violaciones de datos, ataques de intermediarios, ataques de malware y ransomware, etc. Con la encriptación se minimiza el riesgo del daño de los activos digitales ante cualquier tipo de ciberamenaza.

Ante el panorama de las siempre crecientes amenazas cibernéticas, es importante contar con distintas capas de seguridad informática para poder proteger adecuadamente los activos digitales. Contar con un equipo profesional puede ser la mejor manera de enfrentar el complejo mundo de las ciberamenazas.

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