Curso de criptografía básica para principiantes - Introducción

La palabra criptografía proviene del griego kryptos, que significa esconder y gráphein, escribir, es decir, escritura escondida. La criptografía ha sido usada a través de los años para mandar mensajes confidenciales cuyo propósito es que sólo las personas autorizadas puedan entender el mensaje.

Alguien que quiere mandar información confidencial aplica técnicas criptográficas para poder “esconder” el mensaje (lo llamaremos cifrar o encriptar), manda el mensaje por una línea de comunicación que se supone insegura y después solo el receptor autorizado pueda leer el mensaje “escondido” (lo llamamos descifrar o descencriptar)

Desde sus inicios la criptografía llegó a ser una herramienta muy usada en el ambiente militar, por ejemplo en la segunda gran guerra tuvo un papel determinante, una de las máquinas de cifrado que tuvo gran popularidad se llamó ENIGMA. Al terminar la guerra las agencias de seguridad de las grandes potencias invirtieron muchos recursos para su investigación. La criptografía como la conocemos hoy, surgió con la invención de la computadora.

Una buena referencia sobre la historia de la criptografía desde sus inicios hasta la 2° gran guerra es el libro The Codebreakers de D. Kahn, y en Machine Cryptography and Modern Cryptanalysis (C.A. Deavours, L. Kruh) se puede encontrar algo de la historia de la posguerra. También es recomendable consultar a W. Friedman y a G.J. Simmons.

La criptografía actual se inicia en la segunda mitad de la década de los años 70. No es hasta la invención del sistema conocido como DES (Data Encryption Standard) en 1976 que se da a conocer mas ampliamente, principalmente en el mundo industrial y comercial. Posteriormente con el sistema RSA (Rivest, Shamir, Adleman) en 1978, se abre el comienzo de la criptografía en un gran rango de aplicaciones: en transmisiones militares, en transacciones financieras, en comunicación de satélite, en redes de computadoras, en líneas telefónicas, en transmisiones de televisión etcétera.

La criptografía se divide en dos grandes ramas, la criptografía de clave privada o simétrica y la criptografía de clave pública o asimétrica, DES pertenece al primer grupo y RSA al segundo. (Las referencias más conocidas sobre criptografía de carácter general son [29][38][43][67][68][70][72][73][76])

Para poder entender un poco de la criptografía, es tiempo de plantear que tipo de problemas resuelve ésta. Los principales problemas de seguridad que resuelve la criptografía son: la privacidad, la integridad, la autenticación y el no rechazo.

La privacidad, se refiere a que la información sólo pueda ser leída por personas autorizadas.

Ejemplos: en la comunicación por teléfono, que alguien intercepte la comunicación y escuche la conversación quiere decir que no existe privacidad. Si mandamos una carta y por alguna razón alguien rompe el sobre para leer la carta, ha violado la privacidad.

En la comunicación por Internet es muy difícil estar seguros de la privacidad de la comunicación, ya que no se tiene control de la línea de comunicación. Por lo tanto al cifrar (esconder) la información cualquier intercepción no autorizada no podrá desvelar la información. Esto es posible si se usan técnicas criptográficas, en particular la privacidad se logra si se cifra el mensaje con un método simétrico.

La integridad, se refiere a que la información no pueda ser alterada en el transcurso de ser enviada.

Ejemplos: cuando compramos un boleto de avión y los datos del vuelo son cambiados, puede afectar los planes del viajero. Una vez hecho un deposito en el banco, si no es capturada la cantidad correcta causará problemas. La integridad es muy importante en las transmisiones militares ya que un cambio de información puede causar graves problemas.

En Internet las compras se puede hacer desde dos ciudades muy distantes, la información tiene necesariamente que viajar por una línea de transmisión de la cual no se tiene control, si no existe integridad podrían cambiarse por ejemplo el número de una tarjeta de crédito, los datos del pedido, en fin, información que causaría problemas a cualquier comercio y cliente.

La integridad también se puede solucionar con técnicas criptográficas particularmente con procesos simétricos o asimétricos.

La autenticidad, se refiere a que se pueda confirmar que el mensaje recibido haya sido mandado por quien dice lo mando o que el mensaje recibido es el que se esperaba.

Ejemplo: cuando se quiere cobrar un cheque a nombre de alguien, quien lo cobra debe de someterse a un proceso de verificación de identidad para comprobar que en efecto es la persona quien dice ser, esto en general se lleva a cabo con una credencial que anteriormente fue certificada y acredita la identidad de la persona que la porta. La verificación se lleva a cabo comparando la persona con una foto

o con la comparación de una firma convencional.

Por Internet es muy fácil engañar a una persona con quien se tiene comunicación respecto a la identidad, resolver este problema es por lo tanto muy importante para efectuar comunicación confiable.

Las técnicas necesarias para poder verificar la autenticidad tanto de personas como de mensajes usan quizá la más conocida aplicación de la criptografía asimétrica que es la firma digital, de algún modo ésta reemplaza a la firma autógrafa que se usa comúnmente. Para autenticar mensajes se usa criptografía simétrica.

El no rechazo, se refiere a que no se pueda negar la autoría de un mensaje enviado.

Cuando se diseña un sistema de seguridad, una gran cantidad de problemas pueden ser evitados si se puede comprobar la autenticidad, garantizar privacidad, asegurar integridad y el no-rechazo de un mensaje.

La criptografía simétrica y asimétrica conjuntamente con otras técnicas, como el buen manejo de las claves y la legislación adecuada resuelven satisfactoriamente los anteriormente problemas planteados, como lo veremos en los capítulos posteriores.