Criptología

Historia

En el año 500 a.C. los griegos utilizaron un cilindro llamado "scytale" alrededor del cual enrollaban una tira de cuero. Al escribir un mensaje sobre el cuero y desenrollarlo se veía una lista de letras sin sentido. El mensaje correcto sólo podía leerse al enrollar el cuero nuevamente en un cilindro de igual diámetro.

Durante el Imperio Romano Julio Cesar empleo un sistema de cifrado consistente en sustituir la letra a encriptar por otra letra distanciada a tres posiciones más adelante. Durante su reinado, los mensajes de Julio Cesar nunca fueron desencriptados.

En el S. XII Roger Bacon y en el S. XV León Batista Alberti inventaron y publicaron sendos algoritmos de encriptación basados en modificaciones del método de Julio César.

Durante la segunda guerra mundial en un lugar llamado Bletchley Park (70 Km al norte de Londres) un grupo de científicos trabajaba en Enigma, la máquina encargada de cifrar los mensajes secretos alemanes.

En este grupo se encontraban tres matemáticos polacos llamados Marian Rejewski, Jerzy Rozycki, Henryk Zygalski y "un joven que se mordía siempre las pieles alrededor de las uñas, iba con ropa sin planchar y era más bien bajito. Este joven retraído se llamaba Alan Turing y había sido reclutado porque unos años antes había creado un ordenador binario. Probablemente poca gente en los servicios secretos ingleses sabía lo que era un ordenador (y mucho menos binario)... pero no cabía duda que sólo alguien realmente inteligente podía inventar algo así, cualquier cosa que eso fuese...

Era mucho más abstracto que todos sus antecesores y sólo utilizaba 0 y 1 como valores posibles de las variables de su álgebra." (1).

Sería Turing el encargado de descifrar el primer mensaje de Enigma y, cambiar el curso de la guerra, la historia y de... la Seguridad Informática actual.

Criptografía

La palabra Criptografía proviene etimológicamente del griego Kruiptoz (Kriptos-Oculto) y Grajein (Grafo-Escritura) y significa "arte de escribir con clave secreta o de un modo enigmático" (2).

Aportando luz a la definición cabe aclarar que la Criptografía hace años que dejó de ser un arte para convertirse en una técnica (o conjunto de ellas) que tratan sobre la protección (ocultamiento ante personas no autorizadas) de la información. Entre las disciplinas que engloba cabe destacar la Teoría de la Información, la Matemática Discreta, la Teoría de los Grandes Números y la Complejidad Algorítmica.

Es decir que la Criptografía es la ciencia que consiste en transformar un mensaje inteligible en otro que no lo es (mediante claves que sólo el emisor y el destinatario conocen), para después devolverlo a su forma original, sin que nadie que vea el mensaje cifrado sea capaz de entenderlo.

El mensaje cifrado recibe el nombre Criptograma

La importancia de la Criptografía radica en que es el único método actual capaz de hacer cumplir el objetivo de la Seguridad Informática: "mantener la Privacidad, Integridad, Autenticidad..." y hacer cumplir con el No Rechazo, relacionado a no poder negar la autoría y recepción de un mensaje enviado.

Criptoanálisis

Es el arte de estudiar los mensajes ilegibles, encriptados, para transformarlos en legibles sin conocer la clave, auque el método de cifrado empleado siempre es conocido.

Criptosistema (leer mas)

"Un Criptosistema se define como la quíntupla (m,C,K,E,D) , donde:

• m representa el conjunto de todos los mensajes sin cifrar (texto plano) que pueden ser enviados.
• C Representa el conjunto de todos los posibles mensajes cifrados, o criptogramas.
• K representa el conjunto de claves que se pueden emplear en el Criptosistema.
• E es el conjunto de transformaciones de cifrado o familia de funciones que se aplica a cada elemento de m para obtener un elemento de C . Existe una transformación diferente E_k para cada valor posible de la clave K.
• D es el conjunto de transformaciones de descifrado, análogo a E .

Todo Criptosistema cumple la condición D_k(E_k(m))=m es decir, que si se tiene un mensaje m , se cifra empleando la clave K y luego se descifra empleando la misma clave, se obtiene el mensaje original m." (3)

Algoritmos Simétricos Modernos (Llave Privada) (leer mas)

La mayoría de los algoritmos simétricos actuales se apoyan en los conceptos de Confusión y Difusión vertidos por Claude Shannon sobre la Teoría de la Información a finales de los años cuarenta.

Estos métodos consisten en ocultar la relación entre el texto plano, el texto cifrado y la clave (Confusión); y repartir la influencia de cada bit del mensaje original lo más posible entre el mensaje cifrado (Difusión).

El objetivo del presente no es entrar en detalles de cada uno de los muchos algoritmos existentes, por lo que sólo se dará una idea de su funcionamiento y complejidad.

Algoritmos Asimétricos (Llave Privada-Pública) (leer mas)

Ideado por los matemáticos Whitfield Diffie y Martín Hellman (DH) con el informático Ralph Merkle a mediados de los 70, estos algoritmos han demostrado su seguridad en comunicaciones inseguras como Internet. Su principal característica es que no se basa en una única clave sino en un par de ellas: una conocida (Pública) y otra Privada.

Actualmente existen muchos algoritmos de este tipo pero han demostrado ser poco utilizables en la práctica ya sea por la longitud de las clave, la longitud del texto encriptado generado o su velocidad de cifrado extremadamente largos.

DH está basado en las propiedades y en el tiempo necesario para calcular el valor del logaritmo de un número extremadamente alto y primo.

Autentificación (leer mas)

Se entiende por Autentificación cualquier método que permita garantizar alguna característica sobre un objeto dado. Interesa comprobar la autentificación de:

1. Un Mensaje mediante una firma: se debe garantizar la procedencia de un mensaje conocido, de forma de poder asegurar que no es una falsificación. A este mecanismo se lo conoce como Firma Digital y consiste en asegurar que el mensaje m proviene del emisor E y no de otro.
2. Un Usuario mediante una contraseña: se debe garantizar la presencia de un usuario autorizado mediante una contraseña secreta.
3. Un Dispositivo: se debe garantizar la presencia de un dispositivo válido en el sistema, por ejemplo una llave electrónica.

PGP (Pretty Good Privacy) (leer mas)

Este proyecto de "Seguridad Bastante Buena" pertenece a Phill Zimmerman quien decidió crearlo en 1991 "por falta de herramientas criptográficas sencillas, potentes, baratas y al alcance del usuario común. Es personal. Es privado. Y no es de interés para nadie más que no sea usted... Existe una necesidad social en crecimiento para esto. Es por eso que lo creé." (4)

Actualmente PGP es la herramienta más popular y fiable para mantener la seguridad y privacidad en las comunicaciones tanto para pequeños usuarios como para grandes empresas.

Esteganografía

Consiste en ocultar en el interior de información aparentemente inocua, otro tipo de información (cifrada o no). El texto se envía como texto plano, pero entremezclado con mucha cantidad de "basura" que sirve de camuflaje al mensaje enviado. El método de recuperación y lectura sólo es conocido por el destinatario del mensaje y se conoce como "separar el grano de la paja".

Los mensajes suelen ir ocultos entre archivos de sonido o imágenes y ser enormemente grandes por la cantidad extra de información enviada (a comparación del mensaje original).

(1) Extraído de http://www.kriptopolis.org

(2) LUCENA LÓPEZ, Manuel José. Criptografía y Seguridad en Computadores. Dpto. de Informática Universidad de Jaén. Edición virtual. España. 1999. http://www.kriptopolis.org. Capítulo 2-Página 23.

(3) LUCENA LÓPEZ, Manuel José. Criptografía y Seguridad en Computadores. Dpto. de Informática Universidad de Jaén. Edición virtual. España. 1999. http://www.kriptopolis.org. Capítulo 2-Página 24.

(4) "Porqué escribí PGP". Declaraciones de Phill Zimmerman. http://www.pgpi.com - http://pgp.org