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Fundamentos · Unidad 15

Criptografía

Relaciona cifrado, hashes, firmas y establecimiento de claves con las garantías que necesita la información.

8 minlista

Para prepararteComputadoras y redesPalabras que aclaran la seguridad

Después de esta lección puedes

  • distinguir mecanismos de confidencialidad, integridad y autenticidad
  • explicar funciones distintas de autenticación, claves y protección del tráfico en TLS
  • describir hashes de contraseñas y planificación poscuántica sin tratar toda criptografía igual

Lecciones de esta unidad

Explorar 2 lecciones de este tema
  1. Hashes, MAC y firmasElige la evidencia adecuada para comprobar archivos, mensajes con secreto compartido y anuncios públicos.7 min
  2. Cifrado, claves y confianzaSigue las decisiones que permiten comunicarse en privado y recuperar datos cifrados.7 min

Una escuela ficticia quiere publicar un anuncio auténtico, mantener privados los expedientes y verificar sus copias. «Usar cifrado» no es un diseño completo. Cada objetivo necesita una garantía concreta y un plan para las claves o referencias que la sostienen.

Tres garantías criptográficasTres paneles independientes comparan cifrado, comparación fiable de hash y firmas. No son fases de un protocolo.Cifrado¿Quién puede leer?Comparar hash fiable¿Cambió el contenido?Firma + clave fiable¿Es del origen esperado?Garantías distintas
Tres preguntas: el cifrado protege secreto, comparar un hash fiable detecta cambios y las firmas apoyan autenticación del origen. Ninguno garantiza por sí solo disponibilidad ni veracidad.

Separa las garantías

La confidencialidad trata de quién lee información. La integridad, de cambios no autorizados. La autenticidad, del origen declarado. La A de CIA significa disponibilidad, no autenticidad: siguen haciendo falta almacenamiento fiable y recuperación probada.

El Cifrado simétrico utiliza una clave compartida. Los esquemas adecuados de cifrado autenticado protegen confidencialidad e integridad si se usan correctamente. El cifrado de clave pública utiliza la clave pública del destinatario para cifrar y su privada para descifrar. No todo algoritmo de clave pública sirve para cifrar.

Una Firma digital se produce con la privada de firma y se comprueba con la pública. No oculta el mensaje ni demuestra que sus afirmaciones sean ciertas. También hace falta confiar en la asociación entre esa clave pública y el origen declarado.

Una huella necesita una comparación fiable

Un Hash criptográfico produce un resumen. Compararlo con uno confiable de forma independiente puede detectar cambios. Un archivo no fiable junto a un resumen no fiable no demuestra autenticidad. «Unidireccional» tampoco impide adivinar una entrada y comparar su hash.

Verificar contraseñas requiere un esquema especializado, una sal única y un coste adecuado. La sal distingue registros de contraseñas iguales; el coste encarece cada intento. Un gestor de contraseñas tiene otra función: cifra valores que su propietario necesita recuperar.

La copia está cifrada. ¿La escuela podrá restaurarla?

No necesariamente. Necesita claves utilizables, copias intactas, software compatible y recuperación probada. Perder una clave puede mantener el secreto y hacer imposible recuperar los datos.

TLS combina funciones diferentes

En una negociación típica de TLS 1.3 con certificado, validar el certificado y una firma autentica al servidor; un acuerdo efímero ayuda a establecer material de claves compartido. Claves simétricas derivadas protegen el tráfico mediante cifrado autenticado. Son funciones distintas; el diagrama no reproduce cada mensaje.

TLS también admite claves precompartidas y reanudación. HTTPS protege la conexión al sitio elegido; no certifica su honestidad. Los algoritmos correctos siguen necesitando claves protegidas, parámetros adecuados, manejo cuidadoso de valores únicos cuando corresponda e implementaciones fiables.

Planifica protección duradera

La Criptografía poscuántica responde a amenazas cuánticas futuras contra determinados mecanismos de clave pública. NIST ha normalizado ML-KEM para encapsular claves y ML-DSA y SLH-DSA para firmas. Tienen funciones distintas; no reemplazan indistintamente cada cifrado.

Los secretos duraderos pueden sufrir el riesgo de «recoger ahora y descifrar después», según protocolo y duración necesaria del secreto. Inventaría dependencias y sigue guías mantenidas. Aumentar cualquier longitud de clave no es una estrategia universal. Continúa con protección de datos para conectar criptografía, responsables y recuperación.

Protege cada documento según su función

Considera tres copias de un anuncio escolar ficticio. La copia pública no necesita secreto, pero las familias necesitan confiar en que procede de la escuela y no fue alterada. Una copia firmada puede respaldar esas comprobaciones si existe una forma fiable de obtener la clave de verificación del centro. Cualquiera que tenga esa clave pública puede verificar; no necesita la clave privada de firma.

Un mensaje interno entre dos servicios escolares tiene otra audiencia. Un código de autenticación de mensaje, como HMAC, permite a participantes que comparten una clave secreta comprobar integridad y origen dentro de esa relación. Cualquiera de ellos con la misma clave puede producir un código válido. Por tanto, no ofrece el mismo modelo de verificación pública de una firma digital, y ninguno de los dos mecanismos oculta por sí solo el mensaje.

Los expedientes necesitan también confidencialidad. Un esquema adecuado de cifrado autenticado protege contenido y detecta modificaciones no autorizadas. Sin embargo, un registro cifrado válido puede contener un error administrativo original. La criptografía comprueba relaciones definidas entre bytes y claves; no determina si una dirección es correcta ni si un empleado debería poder leerla.

La clave también tiene un ciclo de vida

La escuela necesita saber qué claves protegen qué registros, quién puede utilizarlas y cómo funciona la recuperación autorizada. Cambiar a una clave nueva no convierte automáticamente las copias antiguas en recuperables con ella. Si los registros siguen protegidos con una clave anterior, la recuperación debe considerar esa dependencia. Borrar claves sin entenderla puede destruir acceso útil a información que todavía se necesita conservar.

Una clave de verificación necesita contexto: con qué origen se asocia, para qué propósito y mediante qué proceso fiable. Confiar en ella porque llegó junto al mensaje solo traslada la pregunta original a otro archivo. La distribución de confianza forma parte del diseño, aunque el algoritmo de firma sea correcto.

Continúa con hashes, MAC y firmas para comparar pruebas y con cifrado, claves y confianza para seguir la protección durante almacenamiento, comunicación y recuperación.

Términos que viste

Cifrado simétricoHashFirma digitalTLSCriptografía poscuántica

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  1. ¿Una firma digital oculta el mensaje firmado?

    Ver la respuesta

    Respuesta correcta: No; apoya integridad y autenticación del origen. La confidencialidad necesita cifrado adecuado, que es otra operación.

  2. ¿Qué demuestra comparar un archivo con un hash no fiable?

    Ver la respuesta

    Respuesta correcta: No demuestra que el origen declarado sea fiable. Alguien puede sustituir datos y resumen; la referencia necesita su propia base de confianza.

  3. ¿Firma del certificado y acuerdo de claves cumplen la misma función en TLS 1.3 típico?

    Ver la respuesta

    Respuesta correcta: No; autenticación, establecimiento de claves y protección tienen funciones distintas. La clave de firma del certificado no es la clave efímera del acuerdo.

  4. ¿Por qué preparar criptografía poscuántica antes de que exista un ordenador relevante?

    Ver la respuesta

    Respuesta correcta: Algunos datos deben seguir secretos durante años y migrar requiere tiempo. Tráfico grabado y dependencias duraderas motivan identificar usos afectados pronto.

Pruébalo

  • EscribeUna escuela ficticia publica un anuncio y guarda expedientes privados. Decide qué necesita cifrado, una referencia fiable de integridad o firma. Explica quién controla las claves y cómo recupera acceso si pierde una.
Referencias