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8. Criptografía asimétrica

Fundamentos

La criptografía asimétrica, también denominada criptografía de clave pública, es una rama de la seguridad informática que se centra en el uso de un par de claves interconectadas para realizar operaciones de cifrado y descifrado. Este método es fundamental en la protección de la información sensible en entornos digitales.

A diferencia de la criptografía simétrica, donde una sola clave se emplea tanto para cifrar como para descifrar los datos, la criptografía asimétrica se basa en un enfoque de claves distintas pero complementarias. Cada usuario o entidad en un sistema de criptografía asimétrica posee un conjunto único de claves: una clave pública y una clave privada. Estas claves están matemáticamente relacionadas, pero son diferentes en su aplicación y propósito.

La clave pública, como su nombre indica, se comparte abiertamente y se utiliza para cifrar los datos que solo pueden ser descifrados por el poseedor de la clave privada correspondiente. Por otro lado, la clave privada se mantiene en secreto y se utiliza para descifrar los datos cifrados con la clave pública asociada.

Tomemos como ejemplo a un usuario ficticio llamado Fran para ilustrar el funcionamiento de este sistema. Supongamos que Fran desea enviar un mensaje seguro a otro usuario, Antonio. Fran utiliza la clave pública de Antonio para cifrar el mensaje, lo que garantiza que solo Antonio , que posee la clave privada correspondiente, pueda descifrar y leer el mensaje. Este método asegura la confidencialidad de la comunicación incluso si el mensaje es interceptado durante su transmisión.

Además de la seguridad que ofrece en las comunicaciones, la criptografía asimétrica también se utiliza en la autenticación de usuarios y la firma digital de documentos, entre otros usos. Su aplicación es fundamental en la seguridad de la información en entornos digitales, donde la protección de los datos es de suma importancia.

cifrado asimetrico

Las claves empleadas en este proceso son generadas mediante algoritmos de cierta complejidad, los cuales utilizan patrones numéricos aleatorios para garantizar un alto nivel de imprevisibilidad y dificultar la identificación de cualquier patrón predecible.

Supongamos que Fran desea enviar un mensaje cifrado a Antonio. En este escenario, Fran utilizará la clave pública de Antonio para cifrar el mensaje, siguiendo el estándar de la criptografía asimétrica. Es importante destacar que cada usuario tiene su propia clave pública, lo que asegura un cifrado único y exclusivo para cada destinatario.

Cuando Antonio recibe el mensaje cifrado, procede a utilizar su clave privada única y exclusiva para descifrarlo. Esta clave privada es de su propiedad exclusiva y no debería ser compartida con ningún otro usuario. Al descifrar el mensaje con su clave privada, Antonio puede acceder al contenido original enviado por Fran.

A continuación tienes una animación de todo este proceso

cifrado asimetrico

Este proceso garantiza un alto nivel de seguridad y confidencialidad en la comunicación entre Fran y Antonio, ya que solo el destinatario autorizado puede descifrar el mensaje utilizando su clave privada correspondiente. De esta manera, se protege la integridad y privacidad de la información transmitida en el intercambio de mensajes cifrados mediante el uso de claves públicas y privadas en la criptografía asimétrica.

Otra funcionalidad del cifrado asimétrico, igual de importante que el envío de mensajes cifrados es el de la validación de firma, esto quiere decir, que nuestro amigo Fran puede firmar un documento electrónico y que Antonio o cualquier otra persona tendrá la seguridad que dicho mensaje ha sido elaborado y firmado por Fran tal y como nos ha llegado a nosotros y que nadie puede alterarlo, ya que si lo altera en el descifrado podremos detectar que dicho mensaje no es el original. A continuación hay una animación que ilustra el proceso.

firma digital

Algunos ejemplos de algoritmos empleados son:

Ventajas

  1. Seguridad Mejorada:

    • La criptografía asimétrica proporciona un alto nivel de seguridad, ya que la clave privada nunca se comparte y es necesaria para descifrar la información cifrada con la clave pública.
  2. Autenticación:

    • Permite la autenticación de mensajes y la verificación de identidad. Un mensaje firmado con una clave privada puede ser verificado por cualquier persona con la clave pública correspondiente, asegurando que el mensaje proviene del remitente esperado.
  3. No Repudio:

    • Proporciona no repudio, lo que significa que el remitente de un mensaje no puede negar haberlo enviado, ya que se puede verificar con su clave pública.
  4. Facilidad de Gestión de Claves:

    • Es más fácil manejar las claves públicas ya que pueden ser distribuidas libremente sin comprometer la seguridad del sistema.
  5. Intercambio Seguro de Claves:

    • Permite el intercambio seguro de claves para sesiones de comunicación cifrada sin necesidad de compartir previamente una clave secreta.
  6. Escalabilidad:

    • Es adecuada para entornos con múltiples usuarios y sistemas, ya que cada usuario solo necesita su propio par de claves.

Problemas

Rendimiento:

Los algoritmos de criptografía asimétrica tienden a ser más lentos y computacionalmente intensivos que los algoritmos de criptografía simétrica, especialmente en el cifrado y descifrado de grandes volúmenes de datos.
Longitud de Clave:

Para alcanzar un nivel de seguridad comparable al de la criptografía simétrica, las claves asimétricas necesitan ser significativamente más largas, lo que puede incrementar la complejidad y el tiempo de procesamiento.
Complejidad Operacional:

La implementación y gestión de la criptografía asimétrica pueden ser más complejas debido a la necesidad de generar y administrar pares de claves y certificados digitales.
Ataques a la Infraestructura:

La infraestructura de clave pública (PKI) puede ser un punto débil. Si la autoridad de certificación (CA) es comprometida, la seguridad del sistema entero puede verse afectada.
Problemas de Confianza:

La confianza en la autoridad de certificación es crucial. Si los usuarios no confían en la CA, pueden cuestionar la validez de las claves públicas distribuidas.
Almacenamiento y Protección de Claves Privadas:

La clave privada debe ser almacenada de manera extremadamente segura. Si es comprometida, toda la seguridad basada en ese par de claves se ve comprometida.

Ampliación

A continuación tienes un video para conocer un poco más qué es la criptografía asimétrica

Vamos a repasar

2

Lee el enunciado y rellena las letras que faltan identificando la palabra

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Actividad 5. Trabajamos con el certificado digital

El certificado digital, piedra angular de la seguridad en línea, emplea la criptografía asimétrica para salvaguardar la información. Seguro que lo has usado muchas veces sin saber que guardaba este secreto, si no lo has usado, ahora es el momento.

Obtenemos el certificado

Si tienes un certificado valido y sin caducar, puedes saltarte este primer paso, si tu certificado esta caducado, debes seguir todos los pasos como si fuese la primera vez que lo solicitas.

Dirígete a la web del certificado digital de la FNMT y sigue los pasos. Recuerda que debes usar el mismo ordenador en todo el proceso.

  1. Debes comprobar que tu ordenador cumple los requisitos, en la web que hemos enlazado antes tienes todos los requisitos y una aplicación que autoconfigura tu ordenador.
  2. Tendrás que solicitar el certificado con los datos de tu DNI. En este proceso obtendrás un número.
  3. Debes ir a una oficina a acreditarte con tu DNI físico y el número que obtuviste en el paso anterior, llama antes de ir pues muchas requieren cita previa.
  4. Por último debes volver a tu ordenador, debe ser el mismo ordenador y el mismo navegador que usaste en el paso 2, y con el código que obtuviste en dicho paso podrás instalar y descargar el archivo de firma digital, guarda a buen recaudo dicho archivo, es tu identificación digital, si alguien se apodera de él, se esta apoderando de tu identidad en Internet

Accedemos a ClicSalud

Accede a la web de ClicSalud+ con tu certificado digital, simplemente tienes que entrar a la web de ClicSalud+ y pulsar en la parte superior donde indica Certificado Digital seleccionas tu certificado y haces una captura donde se vea que el acceso ha sido correcto, como se puede ver en la siguiente imagen:

clicsalud
Imágen de elaboración propia. Acceso a ClicSalud (CC BY-SA)



Instalamos Autofirma

Descarga e instala la aplicación de AutoFirma de la Junta de Andalucia, te dará acceso a muchos tramites electrónicos con la administración andaluza, local y estatal.

autofirma
Imagen de elaboración propia. Autofirma (CC BY-SA)

Firma un archivo pdf

Genera un documento pdf con tu nombre y apellidos y firmalo con autofirma, simplemente tienes que seleccionar el fichero en el programa y pulsar en firmar. Una vez firmado, podrás guardar el nuevo archivo con el nombre que desees.

firma
Imagen de elaboración propia. Firmamos (CC BY-SA)

Validar firma

Ahora cuando abras el documento pdf, el programa en tu ordenador te informará de que esta firmado:

validamos firma
Imagen de elaboración propia. Validamos firma (CC BY-SA)

Abre el pdf en tu ordenador y haz una captura de pantalla donde se muestre esa información.

Aunque es muy posible que el programa no conozca a la FNMT como entidad validadora, y te indique que no puede vertificar la firma. Así que cuando recibas documentos firmados la mejor forma de comprobar su autenticidad es ir a la web de validación de redsara.es y subir nuestro archivo pdf. Hazlo con tu archivo pdf y realiza una captura de pantalla.

validado
Imagen de elaboración propia. Firma valida (CC BY-SA)

¿Que entregamos?

En la plataforma debéis entregar:

  • Un pantallazo de acceso a ClicSalud
  • Un archivo pdf firmado con vuestro certificado digital
  • Una captura de pantalla con la validación de la web redsara.es

Creado con eXeLearning (Ventana nueva)