AES

AES Seguridad Informatica

AES (Advanced Encryption Standard)

Este algoritmo Rijndael fue elegido principalmente por garantizar seguridad, que significa ser inmune a los ataques conocidos, tener un diseño simple, y poder ser implementado en la mayoría de los escenarios posibles, desde celulares o dispositivos como Smartphone entre otros.

El resultado intermedio del cifrado constituye una matriz de bytes de cuatro filas por cuatro columnas. A esta matriz se le vuelve a aplicar una serie de bucles de cifrado basado en operaciones matemáticas (sustituciones no lineales de bytes, desplazamiento de filas de la matriz, combinaciones de las columnas mediante multiplicaciones lógicas y sumas XOR en base a claves intermedias).

La descripción es simple si se cuenta con todos los elementos, esta consiste en dos partes, la primera en el proceso de cifrado y la segunda en el proceso de generación de las subclaves.

Seguridad de AES

AES tiene 10 rondas para llaves de 128 bits, 12 rondas para llaves de 192 bits y 14 rondas para llaves de 256 bits. En el año 2006, los mejores ataques conocidos fueron el 7 rondas para claves de 128 bits, 8 rondas para llaves de 192 bits, y 9 rondas para claves de 256 bits.

Otra preocupación es la estructura de AES. A diferencia de la mayoría de cifradores de bloques, AES tiene una descripción matemática muy ordenada.

Recordemos que AES es usado en los cifrados wireless de los routers de los hogares como método de cifrado (no clave) ya que en los routers podemos usar una clave estática o una dinámica mediante un servidor Radius.

AES también es usado por OpenSSL y por supuesto en OpenVPN (ya que usa las librerías OpenSSL).

Los algoritmos de cifrado de bloque como AES separan el mensaje en trozos de tamaño fijo, por ejemplo de 64 o 128 bits. La forma en que se gestionan estos bloques de mensaje, se denomina “modo de cifrado”.

Por ejemplo, existe el AES-CBC, AES-CFB y AES-OFB, os voy a explicar qué es exactamente esto que aparece en las librerías OpenSSL.

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DES (Estándar de Cifrado de Datos), descifrado de la clave secreta

El 15 de mayo de 1973, el NBS (National Bureau of Standars, en castellano: Agencia Nacional de Normalización) hoy en día denominada NIST (National Institute of Standars and Technology, en castellano: Instituto Nacional de Normalización y Tecnología), hizo un llamamiento en el Federal Register (el equivalente en España del Boletín Oficial del Estado) para la creación de un algoritmo de cifrado que cumpliera con los siguientes requisitos:

• ofrecer un alto nivel de seguridad relacionado con una pequeña clave utilizada para cifrado y descifrado
• ser comprensible
• no depender de la confidencialidad del algoritmo
• ser adaptable y económico
• ser eficaz y exportable

A finales de 1974, IBM propuso "Lucifer", que gracias a la NSA (National Standard Agency, en castellano: Agencia Nacional de Seguridad) fue modificado el 23 de noviembre de 1976, convirtiéndose en DES (Data Encryption Standard, en castellano: Estándar de Cifrado de Datos). El DES fue aprobado por el NBS en 1978. El DES fue estandarizado por el ANSI (American National Standard Institute, en castellano: Instituto Nacional Americano de Normalización) bajo el nombre de ANSI X3.92, mas conocido como DEA (Data Encrytion Algorithm, en castellano: Algoritmo de Cifrado de Datos).

Principio de funcionamiento del DES

Se trata de un sistema de cifrado simétrico por bloques de 64 bits, de los que 8 bits (un byte) se utilizan como control de paridad (para la verificación de la integridad de la clave). Cada uno de los bits de la clave de paridad (1 cada 8 bits) se utiliza para controlar uno de los bytes de la clave por paridad impar, es decir, que cada uno de los bits de paridad se ajusta para que tenga un número impar de "1" dentro del byte al que pertenece. Por lo tanto, la clave tiene una longitud "útil" de 56 bits, es decir, realmente sólo se utilizan 56 bits en el algoritmo.

El algoritmo se encarga de realizar combinaciones, sustituciones y permutaciones entre el texto a cifrar y la clave, asegurándose al mismo tiempo de que las operaciones puedan realizarse en ambas direcciones (para el descifrado). La combinación entre sustituciones y permutaciones se llama cifrado del producto.

La clave es codificada en 64 bits y se compone de 16 bloques de 4 bits, generalmente anotadas dek1 a k16. Dado que "solamente" 56 bits sirven para el cifrado, ¡puede haber hasta 256 (o 7.2*1016) claves diferentes!

El algoritmo DES

Las partes principales del algoritmo son las siguientes:

• fraccionamiento del texto en bloques de 64 bits (8 bytes),
• permutación inicial de los bloques,
• partición de los bloques en dos partes: izquierda y derecha, denominadas I y Drespectivamente,
• fases de permutación y de sustitución repetidas 16 veces (denominadas rondas),
• reconexión de las partes izquierda y derecha, seguida de la permutación inicial inversa.

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criptografia asimetrica

Criptografía asimétrica

La criptografía asimétrica se basa en el uso de dos claves: la pública (que se podrá difundir sin ningún problema a todas las personas que necesiten mandarte algo cifrado) y la privada (que no debe de ser revelada nunca).

Sabiendo lo anterior, si queremos que tres compañeros de trabajo nos manden un archivo cifrado debemos de mandarle nuestra clave pública (que está vinculada a la privada) y nos podrán mandar de forma confidencial ese archivo que solo nosotros podremos descifrar con la clave privada.

Puede parecer a simple vista un sistema un poco cojo ya que podríamos pensar que sabiendo la clave pública podríamos deducir la privada, pero este tipo de sistemas criptográficos usa algoritmos bastante complejos que generan a partir de la frase de paso (la contraseña) la clave privada y pública que pueden tener perfectamente un tamaño de 2048bits (probablemente imposible de reventar).

Como os habréis dado cuenta solo cifra una persona (con la clave pública) y la otra se limita a mirar el contenido, por lo que la forma correcta de tener una comunicación bidireccional sería realizando este mismo proceso con dos pares de claves, o una por cada comunicador.

Otro propósito de este sistema es también el de poder firmar documentos, certificando que el emisor es quien dice ser, firmando con la clave privada y verificando la identidad con la pública.

Nota: todo esto puede parecer lioso (y lo es) pero hablaré de como poner en práctica esto conGnuPG (una herramienta de cifrado libre muy usada para este propósito) y será más fácil de comprender.

Diferencias entre criptografía simétrica y asimétrica

Para empezar, la criptografía simétrica es más insegura ya que el hecho de pasar la clave es una gran vulnerabilidad, pero se puede cifrar y descifrar en menor tiempo del que tarda la criptografía asimétrica, que es el principal inconveniente y es la razón por la que existe la criptografía híbrida.

Criptografía híbrida

Este sistema es la unión de las ventajas de los dos anteriores, debemos de partir que el problema de ambos sistemas criptográficos es que el simétrico es inseguro y el asimétrico es lento.

El proceso para usar un sistema criptográfico híbrido es el siguiente (para enviar un archivo):

• Generar una clave pública y otra privada (en el receptor).
• Cifrar un archivo de forma síncrona.
• El receptor nos envía su clave pública.
• Ciframos la clave que hemos usado para encriptar el archivo con la clave pública del receptor.
• Enviamos el archivo cifrado (síncronamente) y la clave del archivo cifrada (asíncronamente y solo puede ver el receptor).

Resumen

Estos son los métodos criptográficos modernos que usamos comúnmente, aunque las aplicaciones nos abstraigan de todo esto, pero podemos hacerlo de forma manual si se diera el caso de que necesitamos mandar ciertos contenidos y queremos que tengan la confidencialidad adecuada.

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critografia simetrica

Criptografía simétrica

La criptografía simétrica solo utiliza una clave para cifrar y descifrar el mensaje, que tiene que conocer el emisor y el receptor previamente y este es el punto débil del sistema, la comunicación de las claves entre ambos sujetos, ya que resulta más fácil interceptar una clave que se ha transmitido sin seguridad (diciéndola en alto, mandándola por correo electrónico u ordinario o haciendo una llamada telefónica).

Teóricamente debería de ser más fácil conocer la clave interceptándola que probándola una por una por fuerza bruta, teniendo en cuenta que la seguridad de un mensaje cifrado debe recaer sobre la clave y nunca sobre el algoritmo (por lo que sería una tarea eterna reventar la clave, como comenté en un ejemplo de ataque por fuerza bruta).

Para poner un ejemplo la máquina Enigma (que era una maquina de cifrado electromecánica que generaba abecedarios según la posición de unos rodillos que podrían tener distintas ordenes y posiciones) usaba un método simétrico con un algoritmo que dependía de una clave (que más que clave parece un ritual) que está formada por: los rotores o rodillos que usaba, su orden y la posición de cada anillo, siendo esto lo más básico.

La máquina Enigma contaba también con un libro de claves que contenía la clave del día y hacia un poco más difícil encontrar la clave, pero no es una clave lo suficientemente segura como para que no se pudiese reventar, sobretodo cuando los ingleses gracias a los polacos consiguieron el algoritmo, por este motivo la mayoría de los días conseguían la clave.

Y otro inconveniente que tiene este sistema es que si quieres tener un contenido totalmente confidencial con 10 personas tienes que aprenderte o apuntarte (siendo esta forma menos segura) las 10 claves para cada persona.

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que es la seguridad informatica

DEFINICIÓN DESEGURIDAD INFORMÁTICA

La seguridad informática es una disciplina que se encarga de proteger la integridad y la privacidad de la información almacenada en un sistema informático. De todas formas, no existe ninguna técnica que permita asegurar la inviolabilidad de un sistema.

Un sistema informático puede ser protegido desde un punto de vista lógico (con el desarrollo de software) o físico (vinculado al mantenimiento eléctrico, por ejemplo). Por otra parte, las amenazas pueden proceder desde programas dañinos que se instalan en la computadora del usuario (como un virus) o llegar por vía remota (los delincuentes que se conectan a Internet e ingresan a distintos sistemas).

En el caso de los virus hay que subrayar que en la actualidad es amplísima la lista de ellos que existen y que pueden vulnerar de manera palpable cualquier equipo o sistema informático. Así, por ejemplo, nos encontramos con los llamados virus residentes que son aquellos que se caracterizan por el hecho de que se hallan ocultos en lo que es la memoria RAM y eso les da la oportunidad de interceptar y de controlar las distintas operaciones que se realizan en el ordenador en cuestión llevando a cabo la infección de programas o carpetas que formen parte fundamental de aquellas.

De la misma forma también están los conocidos virus de acción directa que son aquellos que lo que hacen es ejecutarse rápidamente y extenderse por todo el equipo trayendo consigo el contagio de todo lo que encuentren a su paso.

Los virus cifrados, los de arranque, los del fichero o los sobreescritura son igualmente otros de los peligros contagiosos más importantes que pueden afectar a nuestro ordenador.

Entre las herramientas más usuales de la seguridad informática, se encuentran los programas antivirus, los cortafuegos o firewalls, la encriptación de la información y el uso de contraseñas (passwords).

Herramientas todas ellas de gran utilidad como también lo son los conocidos sistemas de detección de intrusos, también conocidos como anti-spyware. Se trata de programas o aplicaciones gracias a los cuales se puede detectar de manera inmediata lo que son esos programas espías que se encuentran en nuestro sistema informático y que lo que realizan es una recopilación de información del mismo para luego ofrecérsela a un dispositivo externo sin contar con nuestra autorización en ningún momento. Entre este tipo de espías destaca, por ejemplo, Gator.

Un sistema seguro debe ser íntegro (con información modificable sólo por las personas autorizadas), confidencial (los datos tienen que ser legibles únicamente para los usuarios autorizados), irrefutable (el usuario no debe poder negar las acciones que realizó) y tener buena disponibilidad (debe ser estable).

De todas formas, como en la mayoría de los ámbitos de la seguridad, lo esencial sigue siendo la capacitación de los usuarios. Una persona que conoce cómo protegerse de las amenazas sabrá utilizar sus recursos de la mejor manera posible para evitar ataques o accidentes.

En otras palabras, puede decirse que la seguridad informática busca garantizar que los recursos de un sistema de información sean utilizados tal como una organización o un usuario lo ha decidido, sin intromisiones.

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que es la criptografia?

Que es la criptografia?

A partir de la evolución de las computadoras, la criptografía fue ampliamente divulgada, empleada y modificada, y se constituyó luego con algoritmos matemáticos. Además de mantener la seguridad del usuario, la criptografía preserva la integridad de la web, la autenticación del usuario así como también la del remitente, el destinatario y de la actualidad del mensaje o del acceso. 

Las llaves pueden ser:

Simétricas: Es la utilización de determinados algoritmos para descifrar y encriptar(ocultar) documentos. Son grupos de algoritmos distintos que se relacionan unos con otros para mantener la conexión confidencial de la información. 

Asimétrica: Es una fórmula matemática que utiliza dos llaves, una pública y la otra privada. La llave pública es aquella a la que cualquier persona puede tener acceso, mientras que la llave privada es aquella que sólo la persona que la recibe es capaz de descifrar. 

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