La primera vez que se aprende sobre los algoritmos SHA (Secure Hash Algorithms) puede parecer como descifrar un código alienígena. En realidad, no es tan complicado como parece. Probablemente haya oído hablar de SHA-1, SHA-2, SHA-256 y SHA-512, pero ¿comprende sus diferencias y cómo afectan a la seguridad de sus datos?
Estas funciones hash criptográficas desempeñan un papel vital en la integridad y autenticación de los datos. Sin embargo, no son iguales. Algunos ofrecen mayor seguridad, mientras que otros son más rápidos.
Este blog cubre los algoritmos SHA-1 vs SHA-256 y todo lo que hay entre ellos. Analicemos los componentes básicos de la seguridad web y veamos cómo funcionan.
Índice
- ¿Qué es el SHA?
- ¿Cómo funciona el CSA?
- Diferentes versiones de SHA
- SHA-1 vs SHA-2 vs SHA-256 vs SHA-512
¿Qué es el SHA?
SHA es el acrónimo de Secure Hash Algorithm, una familia de funciones hash criptográficas diseñadas por la Agencia de Seguridad Nacional (NSA). Esta función hash criptográfica desempeña un papel fundamental para garantizar la integridad y la seguridad de los datos digitales.
El propósito de SHA es crear un identificador único, llamado hash, para cualquier pieza de información digital. Este hash es como una huella digital, que garantiza que incluso un ligero cambio en la información original dé como resultado un hash completamente diferente.
Un ejemplo clásico son las contraseñas. Cuando creas una cuenta en un sitio web, éste no almacena tu contraseña. En su lugar, utiliza SHA para convertir tu contraseña en un hash. El hash reside en la base de datos. Así, aunque alguien acceda a la base de datos, no verá tu contraseña real, sino su forma cifrada.
Digamos que tu contraseña de correo electrónico es “likeflowers”. Así es como se vería con hash:
9a96c8326d228471d1f01616d92a2d2b0e796c9a8d0624df9a9b7d0246475a42
Esta larga cadena de caracteres es el hash SHA-256 de tu contraseña. Si modificaras una sola letra de tu contraseña, el hash resultante sería completamente diferente.
¿Cómo funciona el CSA?
SHA funciona según un principio conocido como efecto avalancha, según el cual la más mínima alteración en la información provoca un cambio significativo e impredecible en el hash. Esta propiedad hace prácticamente imposible que dos salidas diferentes produzcan el mismo hash.
Diseñado para resistir diversos ataques criptográficos, SHA evita los ataques de colisión en los que dos salidas diferentes generan el mismo hash. Esta robustez es esencial para aplicaciones como las firmas digitales, los certificados SSL y la verificación de la autenticidad de los datos.
Existen diferentes versiones de SHA, como SHA-1, SHA-256 y SHA-512, cada una de las cuales produce valores hash de longitudes diferentes y posee características de seguridad distintas. Examinémoslos más de cerca.
Diferentes versiones de SHA
El desarrollo de diferentes versiones de SHA se debe a los continuos esfuerzos de la comunidad criptográfica por adelantarse a las amenazas que surgen. A medida que avanza la tecnología y surgen nuevas vulnerabilidades, la mejora de las funciones hash se vuelve esencial para mantener la seguridad de los sistemas digitales.
Cada versión pretende subsanar las deficiencias detectadas en sus predecesoras y adaptarse a la evolución de los requisitos criptográficos. Si quieres saber la diferencia entre SHA-1 y SHA-256, por ejemplo, entender qué hace cada versión de SHA es un punto de partida.
¿Qué es SHA-1?
SHA-1 es conocido por su velocidad, pero no tanto por su seguridad. Diseñado por la NSA y publicado por el Instituto Nacional de Normas y Tecnología (NIST). Produce un valor hash de 160 bits (20 bytes) que suele representarse como un número hexadecimal de 40 dígitos.
Como calcula los hashes con rapidez, es más susceptible a los ataques de fuerza bruta, en los que un atacante prueba todas las entradas posibles para encontrar una coincidencia. Con el tiempo, las vulnerabilidades descubiertas en SHA-1 lo hicieron susceptible a ataques de colisión, en los que diferentes entradas podían producir el mismo hash.
SHA-1 se ha utilizado en firmas digitales y certificados SSL. Sin embargo, debido a sus debilidades, está obsoleto en favor de funciones hash más seguras como las de la familia SHA-2.
¿Qué es SHA-2?
La familia SHA-2 incluye funciones hash con diferentes longitudes de salida, como SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512, SHA-512/224 y SHA-512/256. El número del nombre corresponde a la longitud de los bits de la salida hash.
Al igual que su predecesor, SHA-2 toma una entrada y produce una cadena de bits de tamaño fijo como salida. Sin embargo, ha introducido mejoras significativas con respecto a SHA-1. Es más seguro, gracias a su mayor tamaño de bit y a la introducción de nuevas operaciones matemáticas. SHA-2 protege muchos protocolos y sistemas, como TLS, PGP, SSH, IPsec y Bitcoin.
¿Qué es SHA-256?
SHA-256 forma parte de la familia SHA-2. El “256” de su nombre se refiere a la longitud de la salida hash que genera, concretamente 256 bits o 64 caracteres. Emplea un algoritmo complejo que se somete a múltiples rondas de procesamiento, lo que crea un alto grado de resistencia contra los ataques criptográficos.
SHA256 es un componente del protocolo TLS (Transport Layer Security) que garantiza la confidencialidad e integridad de los datos intercambiados entre servidores web y navegadores. Además, SHA-256 proporciona un medio seguro de verificar la autenticidad de mensajes y archivos mediante firmas digitales.
En blockchain, SHA-256 genera el hash criptográfico de los datos de las transacciones, creando un registro seguro e inalterable de las mismas. El hecho de que los hashes SHA-256 no cambien contribuye a que los sistemas blockchain sean más fiables.
¿Qué es SHA-512?
Si pasamos a SHA-512, veremos que es un miembro más potente de la familia SHA-2 que produce un hash de 512 bits, lo que ofrece mayor seguridad pero exige más recursos informáticos.
A diferencia de sus hermanos menores de la familia SHA-2, SHA-512 utiliza más bits en sus operaciones, lo que resulta en un hash más largo y complejo. Esta mayor complejidad tiene un coste, y es la demanda de más potencia de procesamiento.
El mayor tamaño de la salida hash de SHA-512 aumenta los requisitos de almacenamiento en comparación con funciones hash más pequeñas. Aunque esto puede no ser una preocupación importante para muchas aplicaciones, merece la pena tenerlo en cuenta si el espacio de almacenamiento es escaso.
Para aplicaciones en las que se requiere un alto nivel de seguridad pero con menos recursos, otras funciones hash como SHA-256 podrían ser más apropiadas.
Al igual que otros algoritmos criptográficos clásicos, SHA-512 no es resistente a la cuántica y puede no ser adecuado para la seguridad post-cuántica.
SHA-1 vs SHA-2 vs SHA-256 vs SHA-512
Comparemos ahora SHA-1, SHA-2, SHA-256 y SHA-512. Los parámetros a considerar son el tamaño del hash, la velocidad, la seguridad, la estandarización y la aplicación. Evaluarlos le ayudará a elegir el algoritmo adecuado a sus necesidades.
Tamaño del hash
SHA-1 proporciona un tamaño hash de 160 bits, lo que lo hace menos seguro y más propenso a las colisiones. Sin embargo, al comparar el rendimiento de SHA-1 con el de SHA-256, resulta evidente que SHA-256, con su tamaño hash de 256 bits, ofrece un aumento significativo de la seguridad y la resistencia a los ataques. SHA-2 incluye varias versiones con tamaños hash que van de 224 a 512 bits.
Por otro lado, SHA-512, con un tamaño hash mayor de 512 bits, destaca como la opción más segura entre los algoritmos hash SHA-1 vs SHA-2 vs SHA-256 vs SHA-512. Ofrece mayor seguridad, aunque requiere más potencia de procesamiento, un factor que debe tenerse en cuenta en aplicaciones sensibles al rendimiento.
Velocidad y seguridad
Las métricas de velocidad SHA-1 frente a SHA-256 difieren, siendo SHA-1 la más antigua y la más rápida, pero la menos segura.
SHA-2 (incluido SHA-256) ofrece un buen equilibrio entre velocidad y seguridad, mientras que SHA-512 tiene un tamaño hash mayor y es más lento, pero ofrece mayor seguridad.
Por tanto, a la hora de elegir entre los algoritmos SHA-256 y SHA-512, hay que tener en cuenta el equilibrio entre velocidad y seguridad. El primero es el algoritmo hash estándar para la protección e integridad de los datos, mientras que el segundo se utiliza en sistemas y entornos personalizados.
Normalización
El Instituto Nacional de Normas y Tecnología ha avalado todos estos algoritmos para la seguridad digital. SHA-1, publicado en 1995, se considera obsoleto debido a sus vulnerabilidades. Ya no es estándar para la mayoría de las aplicaciones.
La familia SHA-2, con SHA-256 y SHA-512, es actualmente el estándar para el cifrado y la autenticación de datos en la Web. Los algoritmos SHA-2 son tan seguros y eficientes que su sucesor, SHA-3, no ha ganado mucha tracción desde su adopción en 2015.
Aplicación
SHA-1 se ha utilizado históricamente para diversos fines criptográficos, como las firmas digitales y la generación de certificados. Sin embargo, sus fallos de seguridad han provocado su desaparición en favor de funciones hash más seguras como SHA-256. En el contexto de la generación de certificados SHA-1 frente a SHA-256, las aplicaciones modernas, especialmente las que implican datos sensibles, utilizan ahora SHA-256 para mejorar la seguridad.
SHA-1 se ha utilizado históricamente para diversos fines criptográficos, como las firmas digitales y la generación de certificados. Sin embargo, sus fallos de seguridad han provocado su desaparición en favor de funciones hash más seguras como SHA-256. En el contexto de la generación de certificados SHA-1 frente a SHA-256, las aplicaciones modernas, especialmente las que implican datos sensibles, utilizan ahora SHA-256 para mejorar la seguridad.
La variante SHA-512 de SHA-2 proporciona aún más seguridad y protege las aplicaciones de alto riesgo. Puede asegurar la comunicación militar y la integridad de la cadena de bloques, verificando las firmas digitales y los bloques hash para obtener historiales de transacciones inalterables.
En criptomoneda, salvaguarda los monederos, autentica a los usuarios y protege las transacciones financieras. En sectores críticos como la energía y la sanidad, SHA-512 garantiza la seguridad de las comunicaciones y el almacenamiento de datos, lo que pone de relieve su gran importancia en aplicaciones de alto riesgo.
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Cuál es el algoritmo SHA más potente?
SHA-3 (Secure Hash Algorithm 3) se considera el algoritmo SHA más potente. Sin embargo, es el doble de lento que SHA-512 y aún no se ha adoptado universalmente como alternativa viable a la familia SHA-2.
¿Cuál es el SHA más rápido?
En cuanto a la velocidad de procesamiento en bruto, SHA-1 es más rápido que SHA-2 y SHA-3, pero también es el algoritmo hash menos seguro.
¿Cuál es el mejor SHA?
SHA-256 es ampliamente reconocido por sus sólidas características de seguridad. Es utilizado por varias organizaciones e instituciones de software, incluido el gobierno de EE.UU., para salvaguardar información sensible, ya que no se ha conseguido aplicar ingeniería inversa.
¿Debo seguir utilizando SHA-1?
No, se desaconseja encarecidamente el uso de SHA-1, ya que está obsoleto y plantea importantes riesgos de seguridad.
¿Está SHA-1 crackeado?
Sí, se considera que SHA-1 está roto, ya que los investigadores han demostrado ataques prácticos de colisión, lo que lo hace inseguro para fines criptográficos.
¿Se puede descifrar SHA-1?
No, SHA-1 es una función hash criptográfica diseñada para ser una función unidireccional, lo que significa que no puede descifrarse. Sin embargo, se considera inseguro debido a vulnerabilidades que permiten ataques de colisión.
¿Es SHA-256 más potente que SHA-1?
Sí, SHA-256 es significativamente más fuerte que SHA-1 en términos de seguridad, ya que proporciona un mayor tamaño de bit y es más resistente a los ataques de colisión.
¿Se puede convertir SHA-1 en SHA-256?
No, no es posible convertir o transformar directamente un hash de SHA-1 a SHA-256, ya que son funciones hash criptográficas distintas con algoritmos y tamaños de salida diferentes.
¿Es SHA-512 mejor que SHA-256?
Aunque SHA-512 proporciona un tamaño de bits mayor y se considera más seguro contra ciertos tipos de ataques, la elección entre SHA-256 y SHA-512 depende de los requisitos de seguridad específicos. En la práctica, SHA-256 se utiliza ampliamente debido a su equilibrio entre seguridad y eficacia,
¿Por qué utilizar SHA-512 en lugar de SHA-256?
SHA-512 puede ser preferible a SHA-256 cuando una organización requiere un mayor nivel de seguridad en situaciones como las firmas digitales o las autoridades de certificación, donde los tamaños hash más grandes pueden mejorar la resistencia contra posibles ataques.
¿Es SHA-256 más lento que SHA-512?
SHA-512 es más lento que SHA-256 debido a su mayor tamaño en bits, ya que requiere más recursos computacionales. Sin embargo, la diferencia de velocidad puede no ser apreciable en muchas aplicaciones prácticas.
¿Es SHA-512 vulnerable?
SHA-512 ha demostrado vulnerabilidades en ataques de preimagen, y sus variantes, SHA-512/224 y SHA-512/256 también son susceptibles a ataques de colisión, lo que indica posibles problemas de seguridad en determinados escenarios.
Conclusión
Para concluir nuestra exploración de los algoritmos hash SHA – SHA-1, SHA-2, SHA-256 y SHA-512 – es evidente que SHA-2, incluidos SHA-256 y SHA-512, destaca por su mayor seguridad en comparación con SHA-1.
Comprender los puntos fuertes y las limitaciones de estos algoritmos garantiza una protección eficaz de los datos. En la comparación de SHA-1 frente a SHA-256, el conocimiento y la concienciación permanente sobre los protocolos de seguridad le ayudarán a elegir los algoritmos adecuados para sus necesidades.
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