Cifrado (criptografía) para niños
En criptografía, el cifrado es como un código secreto que se usa para proteger la información. Imagina que tienes un mensaje importante y no quieres que nadie más lo lea. El cifrado toma tu mensaje original, llamado texto en claro, y lo convierte en algo que parece un montón de letras y números sin sentido, a lo que llamamos texto cifrado.
La idea principal es que solo las personas que tienen una "llave" especial pueden descifrar ese texto cifrado y volver a leer el mensaje original. El cifrado no evita que alguien vea el mensaje codificado, pero sí impide que entiendan lo que dice.
Para que el cifrado funcione, se usa una "llave" secreta y un conjunto de reglas, llamado algoritmo. Es muy difícil descifrar un mensaje sin la llave correcta, ¡requeriría muchísima potencia de cálculo y tiempo! Pero si tienes la llave, el mensaje se descifra fácilmente.
A lo largo de la historia, el cifrado se ha usado mucho, especialmente en el ejército para enviar mensajes secretos. Hoy en día, es fundamental en la informática moderna para proteger nuestra información en internet, como cuando haces compras en línea o envías correos electrónicos.
Contenido
¿Qué términos se usan en el cifrado?
Cuando hablamos de cifrado, hay algunas palabras importantes que debes conocer:
- Texto en claro: Es el mensaje original, el que quieres proteger.
- Texto cifrado o criptograma: Es el mensaje una vez que ha sido codificado, parece ilegible.
- Cifrar: Es el proceso de convertir el texto en claro en texto cifrado.
- Descifrar: Es el proceso de convertir el texto cifrado de nuevo en texto en claro.
- Algoritmo de cifrado: Son las reglas o pasos matemáticos que se usan para cifrar el mensaje.
- Clave de cifrado: Es la "llave" secreta que se usa con el algoritmo para cifrar.
- Clave de descifrado: Es la "llave" que se usa con el algoritmo para descifrar. A veces es la misma que la de cifrado, otras veces es diferente.
- Criptosistema: Es el conjunto completo de reglas, algoritmos, llaves y cómo se usan para proteger la información.
A veces, para explicar cómo funciona el cifrado, se usan nombres como Alice y Bob para las personas que se comunican. Si hay alguien que intenta espiar, se le llama Eve (que viene de "eavesdropper", que significa "fisgón" en inglés).
¿Cómo se prepara el texto antes de cifrarlo?
A veces, antes de cifrar un mensaje, se le hacen algunos cambios para que el cifrado sea más seguro o más fácil de manejar. Estos cambios deben deshacerse al descifrar para obtener el mensaje original.
Algunas cosas que se pueden hacer son:
- Cambiar el alfabeto: Si el sistema de cifrado solo funciona con ciertas letras, se adaptan las letras del mensaje. Por ejemplo, convertir todo a mayúsculas o quitar letras especiales.
- Hacerlo más difícil de descifrar: Se pueden añadir caracteres que no significan nada para confundir a quien intente descifrarlo sin la llave. También se pueden quitar espacios o signos de puntuación para que las palabras no se distingan fácilmente.
Tipos de cifrado según sus llaves
Hay dos tipos principales de cifrado, según cómo se usan las llaves:
Cifrado Simétrico
Imagina que tienes un candado y una sola llave. Esa misma llave sirve para cerrar el candado y para abrirlo. Así funciona el cifrado simétrico: se usa la misma llave para cifrar (codificar) y para descifrar (decodificar) el mensaje.
Para que dos personas se comuniquen de forma segura con cifrado simétrico, ambas deben tener una copia de la misma llave secreta. Un ejemplo histórico famoso es la máquina Enigma, usada en la Segunda Guerra Mundial. Era muy segura, pero si se descubría la llave del día, los mensajes podían ser leídos.
El cifrado simétrico es muy antiguo, pero sigue siendo muy seguro y rápido. Se usa mucho para proteger la información que viaja por internet o la que guardas en tus dispositivos.
Cifrado Asimétrico (o de Clave Pública)
Este tipo de cifrado es un poco diferente. Aquí, cada persona tiene dos llaves:
- Una llave pública: Es como un buzón abierto que cualquiera puede ver y usar para dejar un mensaje. Si alguien quiere enviarte un mensaje secreto, lo cifra con tu llave pública.
- Una llave privada: Es como la llave de tu buzón, que solo tú tienes. Solo con tu llave privada puedes abrir y leer los mensajes que fueron cifrados con tu llave pública.
La ventaja de este sistema es que no necesitas compartir tu llave privada con nadie. Puedes dar tu llave pública a todo el mundo, y solo tú podrás leer los mensajes que te envíen. Esto es muy útil para la firma electrónica y para asegurar comunicaciones en internet.
Un ejemplo conocido de cifrado de clave pública es el sistema RSA. Aunque el cifrado asimétrico es muy seguro, suele ser más lento que el simétrico. Por eso, a menudo se usan juntos: el cifrado asimétrico para compartir de forma segura la llave simétrica, y luego el cifrado simétrico para la comunicación principal.
Tipos de cifrado según cómo funcionan los algoritmos
Los algoritmos de cifrado también se pueden clasificar por cómo procesan la información:
- Cifrado en flujo: Estos algoritmos cifran la información bit a bit, es decir, un pedacito muy pequeño a la vez. Usan llaves muy largas que se generan continuamente.
- Cifrado por bloques: Estos algoritmos dividen el mensaje en pedazos más grandes, llamados "bloques". Luego, cifran cada bloque por separado. Es como si tomaran un párrafo y lo dividieran en oraciones para cifrar cada oración.
El cifrado en el pasado y en la actualidad
El cifrado en el pasado
Antiguamente, los métodos de cifrado eran más sencillos. Se basaban principalmente en dos ideas:
- Sustitución: Cambiar una letra por otra (por ejemplo, la A por la Z, la B por la Y, etc.).
- Permutación: Cambiar el orden de las letras en el mensaje.
A menudo, se combinaban estas técnicas para hacer los códigos más difíciles de romper.
El cifrado en tiempos modernos
Hoy en día, el cifrado es esencial para la seguridad en internet. Como los ordenadores son cada vez más potentes, los métodos de cifrado también tienen que serlo para protegerse de los ataques.
Por ejemplo, un antiguo estándar de cifrado llamado DES (Data Encryption Standard) usaba una llave de 56 bits. Con la tecnología de 1999, una organización pudo descifrar una contraseña en menos de un día usando un método de "fuerza bruta" (probando todas las combinaciones posibles).
Los estándares de cifrado modernos, como el AES (Advanced Encryption Standard), usan llaves mucho más grandes, de 128 o 256 bits. Con una llave de 256 bits, hay una cantidad tan enorme de combinaciones posibles que sería prácticamente imposible descifrarla por fuerza bruta, incluso con los ordenadores más potentes del futuro. La forma más probable de romper estos cifrados es encontrar fallos en el propio algoritmo.
¿Qué limitaciones tiene el cifrado?
Aunque el cifrado moderno es muy seguro, hay un desafío futuro: la computación cuántica. Los ordenadores cuánticos usan principios de la física cuántica para procesar muchísima información a la vez, lo que los hace increíblemente rápidos.
Un ordenador cuántico podría, en teoría, descifrar algunos de los cifrados actuales, como el RSA, mucho más rápido de lo que lo hacen los ordenadores normales. Esto se debe a que el RSA se basa en la dificultad de factorizar números muy grandes, algo que los ordenadores cuánticos podrían hacer con facilidad.
Sin embargo, la computación cuántica todavía está en sus primeras etapas. Los ordenadores cuánticos actuales son limitados y no están disponibles para el público. Además, los expertos ya están trabajando en nuevos métodos de cifrado, llamados "cifrado post-cuántico", que serán seguros incluso frente a los ordenadores cuánticos del futuro.
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Véase también
En inglés: Encryption Facts for Kids