Criptografía simétrica para niños
La criptografía simétrica es un método para proteger mensajes usando una sola clave secreta. Imagina que quieres enviar un mensaje secreto a un amigo. Con la criptografía simétrica, tú y tu amigo deben tener la misma clave secreta. Tú usas esa clave para "cifrar" el mensaje, es decir, convertirlo en algo ilegible. Luego, envías el mensaje cifrado. Tu amigo, al recibirlo, usa la misma clave secreta para "descifrarlo" y leer el mensaje original.
Este tipo de criptografía es muy eficiente. Utiliza operaciones matemáticas sencillas para transformar los datos.
Contenido
¿Cómo funciona la seguridad en la criptografía simétrica?
La seguridad de este sistema depende de que la clave se mantenga en secreto. Si alguien más descubre la clave, podrá leer todos los mensajes.
La importancia de una clave secreta fuerte
Un buen sistema de cifrado se basa en la clave, no en el método de cifrado. Esto significa que, aunque alguien conozca el algoritmo (el método) que usas para cifrar, no podrá descifrar el mensaje si no tiene la clave. Solo si obtiene la clave, el algoritmo le sería útil.
Para que una clave sea segura, debe ser muy difícil de adivinar. Esto significa que debe haber muchísimas claves posibles. Cuantas más combinaciones posibles tenga una clave, más difícil será para un atacante encontrarla.
¿Por qué el tamaño de la clave es importante?
Hoy en día, las computadoras son muy rápidas. Pueden probar millones de combinaciones de claves en poco tiempo. Por eso, el tamaño de la clave es crucial.
Por ejemplo, un algoritmo antiguo llamado DES usaba claves de 56 bits. Esto significa que había más de 72 mil billones de claves posibles. Aunque parece un número enorme, una computadora moderna podría probar todas esas claves en pocos días. Una máquina especial podría hacerlo en horas.
Los algoritmos más nuevos, como 3DES, Blowfish y AES, usan claves de 128 bits. Esto crea un número de claves posibles muchísimo más grande. Sería casi imposible para las computadoras actuales encontrar una clave de 128 bits probando todas las combinaciones, incluso si muchas máquinas trabajaran juntas.
Tipos de cifrados simétricos en la informática
Existen diferentes maneras de aplicar la criptografía simétrica en las computadoras:
- Cifrados de Bloque: Estos cifran el mensaje dividiéndolo en partes pequeñas, llamadas "bloques". Cada bloque se transforma en otro bloque diferente. Algunos ejemplos son DES y AES. Estos algoritmos suelen trabajar con bloques de 64 o 128 bits.
- Cifrados de Flujo: Se usan cuando los datos se mueven muy rápido, como en la telefonía o las redes inalámbricas. Generan una secuencia de bits (un "flujo de claves") a partir de una clave secreta. Este flujo se combina con el mensaje original, bit a bit, para cifrarlo. Un ejemplo es RC4.
- Cifrado simétrico de resumen (funciones hash): Aunque no cifran mensajes para ocultarlos, estas funciones crean una "huella digital" única de un mensaje. Se usan para verificar que un mensaje no ha sido modificado. Si alguien cambia un solo bit del mensaje, la huella digital cambiará, indicando que la información ha sido alterada. Ejemplos son SHA o Whirlpool.
Ejemplos históricos y modernos de criptografía simétrica
Un ejemplo famoso de sistema simétrico es la Máquina Enigma. Fue usada por Alemania durante la Segunda Guerra Mundial. Cada día, los operadores de radio usaban un libro de códigos para encontrar la clave secreta del día. Todos los mensajes enviados ese día se cifraban y descifraban con esa clave.
Inglaterra, para descifrar los mensajes de Enigma, usó máquinas especiales llamadas "Bombes". Estas máquinas probaban las claves de forma mecánica hasta encontrar la clave del día. A veces, encontraban la clave pocas horas después de que se empezara a usar. Las Bombes fueron un paso importante hacia las computadoras modernas.
Algunos algoritmos simétricos que se usan hoy en día son DES, 3DES, RC5, AES, Blowfish e IDEA.
Desafíos de la criptografía simétrica
El principal desafío de la criptografía simétrica no es su seguridad, sino cómo compartir la clave secreta de forma segura. Si tú y tu amigo necesitan una clave para comunicarse, ¿cómo se la envían el uno al otro sin que nadie más la intercepte? Sería más fácil para un atacante interceptar la clave que intentar adivinarla.
Otro problema es la cantidad de claves necesarias. Si muchas personas quieren comunicarse de forma segura entre sí, cada par de personas necesitaría una clave diferente. Esto puede funcionar para un grupo pequeño, pero sería imposible para un grupo muy grande.
Para resolver estos problemas, a veces se usan "centros de distribución de claves". Sin embargo, esto puede tener riesgos de que las claves se filtren.
Alternativas a la criptografía simétrica
Para superar los desafíos de la distribución de claves, existen otras formas de criptografía:
- Criptografía asimétrica: También conocida como criptografía de clave pública. Usa un par de claves: una clave pública (que se puede compartir con cualquiera) y una clave privada (que se mantiene en secreto). Esto permite enviar información de forma segura sin necesidad de compartir una clave secreta de antemano.
- Criptografía híbrida: Combina lo mejor de la criptografía simétrica y la asimétrica. Se usa la criptografía asimétrica para intercambiar de forma segura una clave simétrica. Luego, esa clave simétrica se usa para cifrar y descifrar los mensajes, aprovechando su velocidad.
Galería de imágenes
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Ejemplo de un simple diagrama
Véase también
En inglés: Symmetric-key algorithm Facts for Kids
