Llevamos siglos utilizando la encriptación, pero ésta ha evolucionado significativamente desde los antiguos sistemas de cifrado basados en códigos secretos y métodos de sustitución hasta las avanzadas técnicas actuales de encriptación simétrica y asimétrica, que utilizan complejos algoritmos y claves para proteger la información digital.
Este artículo explora los distintos métodos de cifrado, principalmente las diferencias entre el cifrado simétrico y el asimétrico, y compara sus ventajas e inconvenientes, ayudándole a comprender mejor lo que hay detrás de la protección de datos sensibles.
Tabla de contenidos
- Cifrado simétrico frente a asimétrico: breve historia
- ¿Qué es el cifrado simétrico?
- Ejemplos de cifrado simétrico
- Ventajas y desventajas de los algoritmos de cifrado simétrico
- ¿Qué es el cifrado asimétrico?
- Ejemplos de cifrado asimétrico
- Ventajas y desventajas del cifrado asimétrico
- ¿Cuál es la diferencia entre cifrado simétrico y asimétrico?
Cifrado simétrico frente a asimétrico: breve historia
El primer ejemplo conocido de cifrado simétrico es el cifrado César, utilizado por Julio César para enviar mensajes secretos en tiempos de guerra.
Sin embargo, el cifrado simétrico no experimentó grandes avances hasta el siglo XX. Un hito importante fue la invención de la máquina Enigma durante la Segunda Guerra Mundial, que utilizaba un complejo sistema de rotores para cifrar y descifrar mensajes.
Otro gran avance se produjo con el desarrollo del Estándar de Cifrado de Datos (DES) en los años 70, el primer algoritmo de cifrado simétrico ampliamente utilizado.
La invención del cifrado asimétrico revolucionó el campo de la criptografía. Antes de su creación, todos los métodos de cifrado se basaban en una sola clave, que el remitente y el destinatario debían intercambiar. La transmisión segura de la clave era a menudo un proceso complejo y largo.
En 1976, Whitfield Diffie y Martin Hellman introdujeron el concepto de criptografía de clave pública, que permitía utilizar dos claves: una pública para el cifrado y otra privada para el proceso de descifrado. Esta configuración eliminó la necesidad de un intercambio seguro de claves, introduciendo la Infraestructura de Clave Pública y convirtiendo el cifrado asimétrico en un cambio de juego en el mundo de la criptografía.
Allanó el camino para la comunicación segura en línea, las firmas digitales y las transacciones seguras de comercio electrónico, transformando en última instancia la forma en que gestionamos la seguridad de los datos.
Analicemos ahora cada algoritmo de cifrado con más detalle:
¿Qué es el cifrado simétrico?
El cifrado simétrico es un método de cifrado que utiliza una sola clave para cifrar y descifrar información. Es más rápido que el cifrado asimétrico y no requiere muchos recursos.
El texto cifrado es más pequeño o del mismo tamaño que el texto plano original. El cifrado simétrico protege aplicaciones cotidianas como la mensajería segura, el cifrado de archivos y la navegación segura por Internet.
Ahora que ya conoces la definición, veamos cómo funciona el cifrado simétrico:
¿Cómo funciona el cifrado simétrico?
El cifrado simétrico utiliza una clave secreta o compartida que los usuarios deben mantener confidencial para preservar la seguridad de los datos cifrados.
Cuando quieres enviar un mensaje, utilizas la clave secreta para cifrarlo, convirtiendo el mensaje original en un formato ilegible. A continuación, lo envías al destinatario.
Para descifrar los datos, el destinatario utiliza la misma clave secreta para invertir el proceso de cifrado, convirtiendo el mensaje ilegible a su forma original.
AES-256 es un conocido algoritmo de cifrado de clave simétrica. Sin embargo, compartir la clave de cifrado puede suponer un riesgo si se intercepta.
El uso de la misma clave permite una comunicación eficaz y rápida, lo que convierte al cifrado simétrico en una solución fiable para la protección de datos.
Ejemplos de cifrado simétrico
Para comprender las aplicaciones prácticas del cifrado simétrico, veamos algunos ejemplos:
- Mensajería segura: El cifrado simétrico se utiliza habitualmente en aplicaciones de mensajería para proteger la confidencialidad de los intercambios de los usuarios. Se utiliza la misma clave para cifrar y descifrar los mensajes de datos, lo que garantiza que sólo el destinatario previsto pueda acceder a la información.
- Cifrado de archivos: Cuando cifra un archivo en su ordenador o en la nube, suele utilizar algoritmos de cifrado simétrico, lo que garantiza que solo puedan acceder a él las personas que tengan la clave correcta.
- Redes privadas virtuales(VPN): El cifrado simétrico se utiliza en las VPN para crear una conexión segura entre el dispositivo de un usuario y un servidor remoto. De este modo, los datos viajan seguros por Internet.
- Capa de sockets seguros (SSL)/Seguridad de la capa de transporte (TLS): El cifrado simétrico se utiliza en los protocolos SSL/TLS para proteger las transacciones en línea, como los pagos con tarjeta de crédito y la banca en línea. Garantiza que la información sensible se transmita de forma segura entre el navegador del usuario y el servidor.
Ventajas y desventajas de los algoritmos de cifrado simétrico
Una de las ventajas del cifrado simétrico es su sencillez y facilidad de aplicación. Con el cifrado simétrico, sólo se necesita una única clave secreta para cifrar y descifrar los datos, lo que hace que el proceso sea sencillo y menos complejo que con el cifrado asimétrico.
Otro aspecto en el que destaca el cifrado simétrico es su capacidad para manejar grandes cantidades de datos. Dado que la misma clave cifra y descifra el texto, el cifrado simétrico es ideal para situaciones en las que la velocidad y el rendimiento son cruciales, como en la comunicación en tiempo real y las transferencias masivas de datos.
Sin embargo, este tipo de cifrado tiene algunas desventajas. En primer lugar, si pierdes las claves o caen en malas manos, los datos cifrados se vuelven vulnerables a los piratas informáticos.
En segundo lugar, compartir de forma segura la clave con el destinatario es menos sencillo de lo que se piensa. Todo lo que se envía por Internet es susceptible de sufrir ciberamenazas.
Pero a pesar de estos inconvenientes, los algoritmos de cifrado simétrico siguen siendo una opción popular para muchas aplicaciones debido a su sencillez y eficacia. Para mejorar la seguridad, disponemos del algoritmo de cifrado asimétrico.
¿Qué es el cifrado asimétrico?
Un algoritmo de cifrado asimétrico utiliza dos claves: una privada y otra pública. La clave pública se utiliza para el cifrado, mientras que la privada es para el descifrado. Este método de cifrado ofrece ventajas como la comunicación segura y la autenticación. Sin embargo, puede ser más lento y consumir más recursos que el cifrado simétrico.
Profundicemos ahora en el funcionamiento del cifrado asimétrico.
¿Cómo funciona el cifrado asimétrico?
En primer lugar, se generan dos claves distintas: una pública y otra privada. La clave pública se comparte con otros, mientras que la privada se mantiene en secreto. Cuando alguien quiere enviarte datos cifrados, utiliza tu clave pública para cifrarlos. Sólo tú puedes descifrar datos utilizando tu clave privada. Este proceso garantiza que sólo el destinatario previsto pueda acceder a los datos descifrados.
Cifrado de clave privada
Una clave privada en criptografía es un código secreto utilizado para mantener a salvo la información en línea y descifrar información. Es como un candado digital para tus datos sensibles.
Por ejemplo, cuando te conectas a un sitio web seguro, tu navegador utiliza una clave privada para asegurarse de que tus datos están a salvo de miradas indiscretas. En otro caso, la clave privada puede crear un “sello” digital único en un documento para demostrar que es real, igual que una firma manuscrita.
Otros no pueden deducir la clave privada con sólo conocer la clave pública o los datos cifrados. Esta relación matemática garantiza la seguridad y privacidad de la información sensible en el mundo digital. La clave privada se mantiene siempre en secreto y debe guardarse de forma segura para evitar accesos no autorizados.
Cifrado de clave pública
Una clave pública se comparte libremente, lo que permite a otros cifrar mensajes o verificar firmas digitales. Sin embargo, sólo el titular de la clave privada correspondiente puede descifrar estos mensajes o crear firmas válidas.
Por ejemplo, en el correo electrónico seguro, el cifrado de clave pública permite a otros enviarte un mensaje cifrado que sólo tú puedes leer con tu clave privada.
En las transacciones de Bitcoin, su clave pública sirve como dirección de recepción, mientras que su clave privada es necesaria para acceder a sus fondos y gastarlos. Este emparejamiento de claves constituye la base de muchas actividades seguras en línea, protegiendo datos y activos de los atacantes.
Para ilustrarlo mejor, piense en las claves públicas como en un buzón con una fachada transparente, que permite a cualquiera echar cartas (mensajes cifrados o monedas digitales) dentro. Pero sólo usted, el propietario del buzón con la clave privada (la llave para abrir el buzón), puede recuperar y leer esas cartas o acceder a su contenido, lo que garantiza la privacidad y la seguridad en las interacciones en línea.
Ejemplos de cifrado asimétrico
Para entender mejor el concepto de cifrado de clave asimétrica, veamos algunos ejemplos que ilustran su funcionamiento.
Un ejemplo es el algoritmo Rivest Shamir y Adleman (RSA). Con RSA, la clave pública cifra y la privada descifra la información. El cifrado RSA protege los datos en diversas aplicaciones, como navegadores web, servicios de correo electrónico y protocolos seguros de transferencia de archivos.
Otro ejemplo es el intercambio de claves Diffie Hellman, que intercambia de forma segura claves de cifrado a través de un canal inseguro. Con Diffie Hellman, dos partes pueden acordar una clave secreta compartida sin transmitirla. Las aplicaciones de mensajería y las VPN (redes privadas virtuales) utilizan el cifrado DH para establecer canales de comunicación seguros.
Otro ejemplo es el algoritmo de criptografía de curvas elípticas (ECC), que utiliza ecuaciones matemáticas en curvas elípticas para generar claves de cifrado. ECC es adecuado para diversas aplicaciones, dispositivos móviles, dispositivos IoT (Internet de las cosas) y tecnologías blockchain.
Ventajas y desventajas del cifrado asimétrico
El cifrado asimétrico permite la comunicación segura entre partes con claves diferentes. Esta diferencia fundamental entre cifrado simétrico y asimétrico conlleva varios pros y contras:
Ventajas del cifrado asimétrico
- Mayor seguridad: El cifrado asimétrico proporciona un mayor nivel de seguridad, ya que la clave privada necesaria para el descifrado nunca se comparte.
- Distribución de claves: Con claves asimétricas, no hay necesidad de distribuir una clave compartida.
- Firmas digitales: Crear firmas digitales para verificar la autenticidad e integridad de los mensajes es fácil.
- Escalabilidad: El cifrado de clave asimétrica es adecuado para comunicaciones seguras entre múltiples partes, por lo que es altamente escalable.
Contras del cifrado asimétrico
- Rendimiento más lento: El proceso de encriptación es computacionalmente más intensivo, lo que lleva a velocidades de encriptación y desencriptación más lentas. Las longitudes de clave más largas y los algoritmos complejos pueden atascar las redes.
- Gestión de claves: El cifrado asimétrico requiere la gestión de dos claves, lo que puede suponer un reto en sistemas a gran escala.
- Vulnerabilidad a los ciberataques: Los algoritmos de cifrado asimétrico son vulnerables a los ataques de fuerza bruta, aunque la mayor longitud de las claves mitiga este riesgo.
- Complejidad: La implementación del cifrado de clave asimétrica requiere una comprensión más profunda de los conceptos criptográficos.
Ahora que hemos explorado el cifrado simétrico y asimétrico de arriba abajo, es hora de hacer una comparación general:
¿Cuál es la diferencia entre cifrado simétrico y asimétrico?
Para entender las principales diferencias entre ellas, considere el papel de la llave en la seguridad de la comunicación.
El cifrado de clave simétrica utiliza la misma clave para cifrar y descifrar. En una configuración de este tipo, el emisor y el receptor comparten la misma clave y deben mantenerla en secreto. Los pros del cifrado simétrico son que es más rápido y eficaz. Sin embargo, la principal desventaja es compartir de forma segura la clave entre las dos partes, especialmente en el desafiante espacio digital actual.
Como ya sabes, el cifrado asimétrico utiliza un par de claves. El remitente sólo puede distribuir libremente la clave pública a cualquiera, pero debe guardar la clave privada en un lugar seguro. La ventaja del cifrado asimétrico es que elimina la necesidad de una distribución segura de claves, ya que cada parte genera su par de claves. Sin embargo, es más lento y menos eficiente.
Cifrado simétrico frente a asimétrico: ¿pueden funcionar juntos?
Podemos combinar el cifrado asimétrico y simétrico para crear un sistema de comunicación seguro y eficaz. El ejemplo más obvio son los protocolos Transport Layer Security (TLS) y Secure Sockets Layer (SSL), que utilizan ambos tipos para proteger las comunicaciones en línea en tránsito.
TLS/SSL combina el cifrado simétrico y asimétrico para lograr velocidad y seguridad. El cifrado simétrico se utiliza para cifrar y descifrar datos de forma más rápida y sencilla, mientras que el asimétrico permite compartir claves de forma segura.
TLS/SSL cifra los datos en tránsito, como cuando se accede a sitios web o se envían correos electrónicos. Al combinar ambos métodos de cifrado, TLS/SSL toma lo mejor de los dos tipos.
Sin embargo, TLS/SSL añade una capa de complejidad debido a la necesidad de establecer una conexión segura mediante cifrado asimétrico antes de intercambiar la clave simétrica. Este equilibrio entre velocidad y seguridad convierte a TLS/SSL en el protocolo de cifrado estándar en Internet.
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Cuál es la diferencia fundamental entre el cifrado simétrico y el asimétrico?
El cifrado simétrico suele utilizarse para datos masivos, mientras que el asimétrico intercambia claves y asegura firmas digitales. Estas son las principales diferencias.
¿Qué es mejor, el cifrado simétrico o el asimétrico?
Ambas tienen puntos fuertes y débiles, por lo que la opción “mejor” depende del contexto y de cómo se utilicen juntas en los sistemas criptográficos.
¿Por qué el cifrado asimétrico es mejor que el simétrico?
El cifrado asimétrico no es intrínsecamente “mejor” que el simétrico, sino que cada uno tiene sus puntos fuertes y se utiliza en situaciones diferentes.
¿Qué es más seguro, el cifrado simétrico o el asimétrico?
El cifrado de clave asimétrica es más seguro para el intercambio de claves y firmas digitales, ya que no requiere compartir una única clave. Sin embargo, el cifrado de clave simétrica puede ser igual de seguro cuando se utiliza con claves largas. La seguridad de ambos tipos depende de la gestión de claves y de las prácticas de aplicación.
¿Qué ventaja tiene el cifrado de clave asimétrica sobre el cifrado de clave simétrica?
El cifrado de clave asimétrica permite el intercambio seguro de claves a través de canales inseguros, lo que supone una ventaja frente al cifrado simétrico, en el que la distribución de claves puede ser un reto.
¿Es el cifrado simétrico más rápido que el asimétrico?
El cifrado simétrico suele ser más rápido que el asimétrico, ya que utiliza una sola clave para cifrar y descifrar.
¿El cifrado AES es simétrico o asimétrico?
AES (Advanced Encryption Standard) es un algoritmo de cifrado simétrico. Utiliza claves idénticas para cifrar y descifrar información sensible.
¿Es TLS simétrico o asimétrico?
TLS utiliza ambos métodos de cifrado. Suele comenzar con un cifrado asimétrico para el intercambio de claves (normalmente RSA o Diffie-Hellman) y luego pasa a un cifrado simétrico para la transferencia de datos.
¿Es SHA 256 simétrico o asimétrico?
SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit) es una función hash criptográfica, y no es ni simétrica ni asimétrica. Es una función unidireccional para generar valores hash de tamaño fijo a partir de datos de entrada de tamaño variable.
¿WPA2 es simétrico o asimétrico?
WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) utiliza el algoritmo simétrico para la transmisión de datos. Emplea una clave precompartida (PSK) o una clave maestra por pares (PMK) para proteger las comunicaciones inalámbricas.
¿Bitlocker es asimétrico o simétrico?
Bitlocker cifra los datos de los dispositivos Windows mediante una clave simétrica, que está protegida por otra clave conocida como “protector de clave BitLocker”, a menudo un PIN o una clave de módulo de plataforma de confianza (TPM).
Conclusión
Ahora ya conoces la diferencia entre cifrado simétrico y asimétrico. La mayoría de los usuarios que se adentran en el mundo de la criptografía se hacen la misma pregunta: ¿Es el cifrado asimétrico más seguro que el simétrico? He aquí la respuesta sencilla para concluir nuestro artículo.
El algoritmo de cifrado simétrico es rápido y eficaz, pero no el más seguro. La asimétrica es más lenta pero más segura y compleja.
Como ocurre con cualquier tecnología sensata, estos dos métodos de cifrado diferentes tienen ventajas e inconvenientes, pero cuando los utilizamos correctamente, estos algoritmos garantizan que nuestra información permanezca segura.
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