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Internet: cifrado y claves públicas
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Hola, soy Mia Gil-Epner, me especializo
en Ciencias de la Computación en Berkeley
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y trabajo en el Departamento de Defensa,
para mantener segura la información.
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Internet es un sistema abierto y público.
Todos enviamos y recibimos información
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sobre conexiones compartidas. Pero aunque
sea un sistema abierto, compartimos muchos
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datos privados, como números de tarjetas
de crédito, datos bancarios, contraseñas,
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emails. ¿Cómo esos datos privados se
mantienen en secreto? Se logra a través
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de un proceso conocido como cifrado, que
cambia el mensaje para ocultar el texto
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original. El descifrado es el proceso de
volver a hacer legible ese mensaje. Es
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una idea simple, y las personas lo vienen
haciendo por siglos. Uno de los primeros
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métodos conocidos fue el cifrado César.
Llamado así por Julio César, un general
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romano que cifró sus órdenes militares
para asegurarse de que, si sus enemigos
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interceptaban un mensaje, no podrían
leerlo. Este cifrado es un algoritmo que
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reemplaza cada letra del mensaje original
con una letra distinta del alfabeto.
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Si la letra es algo que sólo conocen el
remitente y el receptor, se llama clave.
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Permite que el lector desbloquee el
mensaje secreto. Por ejemplo, si tu
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mensaje original es 'HOLA' y usar el
algoritmo del cifrado César con un clave
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de 5, el mensaje sería este...
Para descifrar el mensaje, el receptor
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debe usar la clave. Pero hay un gran
problema con el cifrado César. Cualquiera
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puede descifrar el mensaje si prueba todas
las claves posibles. En el alfabeto inglés
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sólo hay 26 letras, lo que implica que
sólo necesitas probar 26 claves para
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descifrar el mensaje. Probar 26 claves
es fácil. Puede llevar una hora o dos.
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Hagámoslo más difícil. En lugar de cambiar
cada letra por la misma clave, cambiemos
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cada letra por una clave diferente.
En este ejemplo, una clave de 10 dígitos
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muestra cuántas posiciones se cambia una
letra para cifrar un mensaje más largo.
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Descubrir esa clave será muy difícil.
Con este cifrado, hay 10 mil millones
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de claves posibles. Eso es más de lo que
cualquier humano puede resolver; llevaría
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varios siglos. Pero una computadora, hoy,
sólo tarda unos segundos para probarlas.
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En un mundo moderno donde los malos
tienen computadoras en lugar de lápices,
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¿cómo puedes cifrar mensajes para que sean
muy difíciles de descifrar? Esto significa
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demasiadas posibilidades para analizar
en un período razonable de tiempo. Las
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comunicaciones seguras son cifradas con
claves de 256 bits. Si alguien con una
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computadora intercepta el mensaje, debe
probar todas esas opciones hasta descubrir
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la clave y descifrar el mensajes. Incluso
si tienes 100 mil súper computadoras y
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cada una prueba un trillón de claves por
segundo, tardarán trillones de trillones
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de años en terminar, sólo para descifrar
un mensaje protegido con 256 bits.
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Por supuesto, los chips de computadora se
vuelven más rápidos y pequeños cada año.
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Con ese ritmo de progreso, los problemas
imposibles podrán ser resueltos en unos
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cientos de años a futuro y los 256 bits
ya no serán suficientemente seguros.
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De hecho, ya hemos aumentado la extensión
estándar de la clave para adaptarnos.
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La buena noticia es que usar una clave más
larga no hace que el cifrado sea mucho más
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difícil pero aumenta exponencialmente el
número de intentos para descubrirla.
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Si el remitente y el receptor comparten la
misma clave para cifrar y descifrar un
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mensaje, eso se llama Cifrado Simétrico.
Como en el cifrado César, allí la clave
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secreta debe ser aceptada por dos personas
en privado por anticipado. Esto es genial
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pero Internet es abierta y pública, por lo
que es imposible que dos computadoras se
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"reúnan" en privado para aceptar la clave.
En su lugar, usan Cifrado Asimétrico, una
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clave pública que se puede compartir con
cualquiera y una clave pública que no.
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La clave pública se usa para cifrar datos
y crear un mensaje secreto, pero sólo se
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puede descifrar por una computadora con
acceso a la clave privada. Cómo funciona
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esto en los números no lo veremos ahora.
Imagina que tienes una casilla personal
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donde cualquier puede dejar correo pero
necesitan una clave. Puedes hacer muchas
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copias de la clave de depósito y enviarla
a un amigo o hacer que sea pública.
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Tu amigo, o hasta un extraño, puede usar
la clave pública para acceder a la casilla
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y dejar un mensaje. Pero sólo tú puedes
abrirla con tu clave privada, para ver
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los mensajes secretos que recibiste. Y
puedes enviar un mensaje seguro a tu amigo
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con una clave pública en su casilla.
Así, las personas intercambian mensajes
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seguros sin necesidad de una clave
privada. El cifrado de clave pública es
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la base de los mensajes seguros en la
Internet abierta. Incluye protocolos de
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seguridad como SSL y TLS, que nos protegen
cuando navegamos la web. Tu computadora
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lo usa cada vez que ves el pequeño candado
o las letras https en tu navegador.
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Esto significa que tu computadora usa el
cifrado de clave pública para compartir
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datos de forma segura con el sitio web.
Cuanta más gente esté en Internet y más
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datos privados se transmitan, la seguridad
de estos datos es cada vez más importante.
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Y a medida que las computadoras se vuelven
más rápidas, tendremos que desarrollar
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nuevas maneras de complejizar el cifrado.
Esa es mi tarea y siempre está cambiando.
