Cifrado por bloques para niños
En el mundo de los mensajes secretos y la seguridad digital, un cifrado por bloques es como una máquina especial que ayuda a proteger la información. Imagina que tienes un mensaje importante y quieres que nadie más lo lea. Un cifrado por bloques toma tu mensaje original, lo divide en pedacitos de un tamaño fijo (como si fueran pequeños "bloques" de información), y luego los transforma para que parezcan un montón de letras y números sin sentido.
Para hacer esta transformación, el cifrado usa una "clave secreta", que es como una contraseña. Solo las personas que tienen esa clave pueden descifrar los bloques y leer el mensaje original. Es como tener una cerradura muy segura que solo se abre con la llave correcta.
Cuando el mensaje es más largo que un solo bloque, se usan diferentes "modos de operación" para cifrarlo por partes.
Los cifrados por bloques son diferentes de los "cifrados de flujo". Los cifrados de flujo trabajan con cada letra o número uno por uno, y la forma en que los cambian puede variar. Los cifrados por bloques, en cambio, trabajan con grupos de información. Aunque son diferentes, a veces un cifrado por bloques puede usarse de una manera que se parezca a un cifrado de flujo.
Contenido
Ejemplos de Cifrados por Bloques
A lo largo de la historia, se han creado muchos tipos de cifrados por bloques para proteger la información. Aquí te mostramos algunos de los más conocidos:
- DES (Data Encryption Standard): Fue un diseño muy importante y se usó como estándar desde 1977. Lo creó la empresa IBM.
- AES (Advanced Encryption Standard): Este es el sucesor de DES y se adoptó en 2001. Es uno de los cifrados más usados hoy en día para proteger datos importantes.
- IDEA (International Data Encryption Algorithm)
- Blowfish
- Triple DES: Una versión más fuerte de DES que lo usa varias veces.
¿Qué pasa si el mensaje no encaja en los bloques?
Imagina que tus bloques son cajas de un tamaño fijo. Si tu mensaje no llena exactamente una caja o varias cajas, necesitas un "esquema de relleno". Este sistema añade información extra al final del mensaje para que encaje perfectamente en los bloques. Por ejemplo, se pueden añadir ceros o repetir la última letra hasta que el mensaje tenga el tamaño adecuado para ser dividido en bloques completos. Uno de los métodos más comunes para esto es el estándar PKCS#5.
Diferentes formas de usar el Cifrado: Modos de Operación
El cifrado por bloques básico transforma un bloque de texto original en un bloque de texto cifrado. Pero la forma en que se aplica este cifrado a varios bloques de un mensaje puede variar. A estas diferentes formas se les llama modos de operación. Cada modo ofrece distintos niveles de seguridad para mantener la información secreta y asegurarse de que no ha sido cambiada.
Modo de Libro de Códigos Electrónico (ECB)
Este es el modo más sencillo. En el modo ECB, el mensaje se divide en bloques y cada bloque se cifra por separado usando la misma clave secreta. La desventaja es que si dos bloques del mensaje original son idénticos, sus bloques cifrados también lo serán. Esto podría dar pistas a alguien que intente descifrar el mensaje, por lo que no se recomienda para proteger información muy sensible.
Modo de Encadenamiento de Bloques de Cifrado (CBC)
En el modo CBC, antes de cifrar cada bloque de texto original, se combina con el bloque cifrado anterior usando una operación especial llamada XOR. Esto hace que cada bloque cifrado dependa de todos los bloques anteriores. Así, aunque haya bloques idénticos en el mensaje original, sus versiones cifradas serán diferentes. Para empezar, se usa un "vector de inicialización", que es un número aleatorio que ayuda a que cada mensaje sea único.
Modos de Retroalimentación de Cifrado (CFB) y Retroalimentación de Salida (OFB)
Estos modos hacen que un cifrado por bloques funcione de manera similar a un cifrado de flujo. Generan una secuencia de "llaves" que se combinan con el texto original para obtener el texto cifrado. Son útiles para situaciones donde la seguridad y la disponibilidad de la información son muy importantes.
Modo Contador (CTR)
El modo contador, al igual que OFB, también convierte un cifrado por bloques en un cifrado de flujo. Genera la secuencia de "llaves" cifrando valores que van aumentando, como un contador. Este modo es muy flexible y permite acceder a cualquier parte del mensaje cifrado para descifrarla sin tener que procesar todo el mensaje desde el principio.
¿Cómo hacer el cifrado más seguro?
Para que un cifrado por bloques sea aún más difícil de romper, se usan técnicas que aumentan la complejidad de la clave o modifican el diseño original del cifrado. Las dos técnicas principales son:
- Cifrado múltiple: Consiste en cifrar el mensaje original varias veces. Un ejemplo es el Triple DES, que aplica el cifrado DES tres veces. Sin embargo, si se cifra solo dos veces, puede ser vulnerable a un tipo de ataque llamado "ataque de encuentro en el medio".
- Key whitening: Esta técnica añade pasos extra que combinan los datos con partes de la clave secreta (normalmente usando la operación XOR) antes o después de las rondas de cifrado. Esto hace que el cifrado sea más robusto. Un ejemplo es el DES-X, que mejora el DES original con esta técnica.
Véase también
En inglés: Block cipher Facts for Kids
