Efecto avalancha para niños
El efecto avalancha es una característica muy importante en la criptografía. La criptografía es el arte de escribir y descifrar mensajes secretos para proteger la información. Este efecto es deseable en los algoritmos que se usan para crear códigos, como los cifrados de bloque y las funciones hash.
Imagina que cambias solo un poquito la información original, como una sola letra o un número. Si el algoritmo tiene un buen efecto avalancha, la información codificada (la salida) cambiará muchísimo. Por ejemplo, la mitad de los bits (las unidades más pequeñas de información) de la salida podrían ser diferentes. Esto hace que sea muy difícil para alguien adivinar la información original si solo ve el código.
El término "efecto avalancha" fue usado por primera vez por Horst Feistel. Sin embargo, la idea de que los cambios pequeños se propaguen mucho ya la había mencionado Shannon con su concepto de "difusión".
Contenido
¿Por qué es importante el efecto avalancha?
Si un cifrado o una función hash no tienen un buen efecto avalancha, significa que no mezclan bien la información. Esto es un problema de seguridad. Un experto en códigos (llamado criptoanalista) podría hacer predicciones sobre la información original, incluso si solo tiene el resultado codificado. Esto podría ayudarle a descifrar el algoritmo, ya sea en parte o por completo.
Por eso, el efecto avalancha es una característica que los diseñadores de algoritmos de seguridad buscan siempre. Si un algoritmo no lo tiene, es vulnerable a ataques. Estos ataques buscan encontrar patrones o debilidades en el código.
¿Cómo se logra el efecto avalancha?
Crear un cifrado o una función hash que tenga un efecto avalancha fuerte es uno de los objetivos principales al diseñarlos. Matemáticamente, esto se parece al Efecto mariposa, donde un pequeño cambio inicial puede llevar a grandes diferencias en el futuro.
Por esta razón, la mayoría de los cifrados de bloque son "cifrados de producto". Esto significa que repiten varias veces una serie de operaciones para mezclar la información. También es por eso que las funciones hash trabajan con bloques grandes de datos. Ambas características permiten que los pequeños cambios en la entrada se extiendan rápidamente por todo el algoritmo. Así, cada parte de la salida final depende de cada parte de la entrada original.
Criterio de avalancha estricto (SAC)
El Criterio de Avalancha Estricto (conocido como SAC, por sus siglas en inglés) es una forma de medir si un algoritmo tiene un buen efecto avalancha. Se cumple si, cada vez que se cambia un solo bit de la entrada, cada uno de los bits de la salida cambia con una probabilidad del 50%. Es como lanzar una moneda: la mitad de las veces cambia, la mitad no.
El SAC se basa en las ideas de integridad y avalancha. Fue presentado por Webster y Tavares en 1985. Existen versiones más avanzadas del SAC que consideran cambios en varios bits de entrada a la vez.
Criterio de independencia de bit (BIC)
El Criterio de Independencia de Bit (conocido como BIC, por sus siglas en inglés) dice que si se cambia un solo bit de entrada, los bits de salida deben cambiar de forma independiente entre sí. Esto significa que el cambio en un bit de salida no debe depender del cambio en otro bit de salida. Esto es importante para asegurar que el código sea lo más impredecible posible.
Véase también
En inglés: Avalanche effect Facts for Kids
