Mecanismos de protección

Mecanismos de protección

1. criptografía

   • La criptografía estudia, desde un punto de vista matemático, los métodos de protección de la información. Por otro lado, el criptoanálisis estudia las posibles técnicas utilizadas para contrarrestar los métodos criptográficos, y es de gran utilidad para ayudar a que estos sean más robustos y difíciles de atacar. El conjunto formado por estas dos disciplinas, criptografía y criptoanálisis, se conoce como criptología.
     • Existen dos formas de llevar a cabo un ataque
       • criptoanálisis, es decir, estudiando matemáticamente la forma de deducir el texto en claro a partir del texto cifrado.
       • fuerza bruta, es decir, probando uno a uno todos los valores posibles de la clave de descifrado x hasta encontrar uno que produzca un texto en claro con sentido
   • Criptograía de clave simétrica
     • Los sistemas criptográficos de clave simétrica se caracterizan porque la clave de descifrado x es idéntica a la clave de cifrado k, o bien se puede deducir directamente a partir de ésta.
       • Uso de los algoritmos de clave simétrica
   • Algoritmos de cifrado en flujo
     • El funcionamiento de una cifrado en flujo consiste en la combinación de un texto en claro M con un texto de cifrado S que se obtiene a partir de la clave simétrica k. Para descifrar, sólo se requiere realizar la operación inversa con el texto cifrado y el mismo texto de cifrado S.
   • Algoritmos de cifrado en bloque
     • En una cifra de bloque, el algoritmo de cifrado o descifrado se aplica separadamente a bloques de entrada de longitud fija b, y para cada uno de ellos el resultado es un bloque de la misma longitud.
       • sustitución consiste en traducir cada grupo de bits de la entrada a otro, de acuerdo con una permutación determinada.
       • transposición consiste en reordenar la información del texto en claro según un patrón determinado.
       • DES (Data Encryption Standard). Durante muchos años ha sido el algoritmo más estudiado y, a la vez, el más utilizado.
       • Triple DES. Aunque a lo largo de los años el algoritmo DES se ha mostrado muy resistente al criptoanálisis, su principal problema es actualmente la vulnerabilidad a los ataques de fuerza bruta, a causa de la longitud de la clave, de sólo 56 bits. Aunque en los años 70 era muy costoso realizar una búsqueda entre las 256 combinaciones posibles, la tecnología actual permite romper el algoritmo en un tiempo cada vez más corto.
       • AES (Advanced Encryption Standard). Dado que el estándar DES empezaba a quedarse anticuado, a causa sobretodo de la longitud tan corta de sus claves, y el Triple DES no es excesivamente eficiente cuando se implementa con software, en 1997 el NIST convocó a la comunidad criptográfica a presentar propuestas para un nuevo estándar, el AES, que sustituyera al DES.
       • modos de operación
         • El modo ECB (Electronic Codebook) es el más simple, y consiste en dividir el texto en bloques y cifrar cada uno de ellos de forma independiente.
         • En el modo CBC (Cipher Block Chaining), se suma a cada bloque de texto en claro, antes de cifrarlo, (bit a bit, con XOR) el bloque cifrado anterior.
         • En el modo CFB (Cipher Feedback), el algoritmo de cifrado no se aplica Modo CFB como cifrado en flujo Es fácil ver que el modo CFB (y también el OFB) se puede considerar como un cifrado en flujo que utiliza como función generador un cifrado en bloque. directamente al texto en claro sino a un vector auxiliar (inicialmente igual al VI). Del resultado del cifrado se toman n bits que se suman a n bits del texto en claro para obtener n bits de texto cifrado.
         • El modo OFB (Output Feedback) opera como el CFB pero en lugar de actualizar el vector auxiliar con el texto cifrado, se actualiza con el resultado obtenido del algoritmo de cifrado.
         • A partir de los modos anteriores se pueden definir varias variantes. Por ejemplo, el modo CTR (Counter) es como el OFB, pero el vector auxiliar no se realimenta con el cifrado anterior sino que simplemente es un contador que se va incrementando.
   • Funciones hash seguras
     • Aparte de cifrar datos, existen algoritmos basados en técnicas criptográficas que se usan para garantizar la autenticidad de los mensajes. Un tipo de algoritmos de estas características son las llamadas funciones hash seguras, también conocidas como funciones de resumen de mensaje
       • Es unidireccional, es decir, si tenemos H = h(M) es computacionalmente inviable encontrar M a partir del resumen H
       • Es resistente a colisiones, es decir, dado un mensaje M cualquiera es computacionalmente inviable encontrar un mensaje M0 6= M tal que h(M0 ) = h(M).