CRIPTOGRAFIAARRIAGA LAURA

MARTÍNEZ ELIZABETHREYES ESTEFANÍA

GRUPO:301PROF: VÍCTOR EDUARDO RÍOS ARRIETA

¿QUE ES LA CRIPTOGRAFÍA?

• LA CRIPTOGRAFÍA ESTA FORMADA POR DOS TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS: CRIPTOANÁLISIS Y CRIPTOGRAFÍA.LA CRIPTOGRAFÍA ES LA TÉCNICA DE CONVERTIR UN TEXTO INTELIGIBLE, TEXTO EN CLARO (PLAINTEXT), EN OTRO LLAMADO CRIPTOGRAMA (CIPHERTEXT), CUYO CONTENIDO DE INFORMACIÓN ES IGUAL AL ANTERIOR PERO SOLO LO PUEDEN ENTENDER LAS PERSONAS AUTORIZADAS.

• EL CRIPTOANÁLISIS ES LA TÉCNICA DE DESCIFRAR UN CRIPTOGRAMA SIN TENER LA AUTORIZACIÓN.

CRIPTOGRAFÍA

• PARA ENCRIPTAR SE DEBE TRANSFORMAR UN TEXTO MEDIANTE UN MÉTODO CUYA FUNCIÓN INVERSA ÚNICAMENTE CONOCEN LAS PERSONAS AUTORIZADAS, ESTA CLAVE DEBE SER UN ALGORITMO PUBLICO QUE UTILIZA UNA PALABRA LLAMADA “CLAVE” , SOLO CONOCIDA POR LAS PERSONAS AUTORIZADAS, ESTA CLAVE DEBE SER IMPRESCINDIBLE PARA LA ENCRIPTACIÓN Y DESENCRIPTACIÓN.

• LOS SISTEMAS ACTUALES UTILIZAN ALGORITMO PUBLICO Y CLAVES SECRETAS, DEBIDO A LOS SIGUIENTES MOTIVOS:

* EL NIVEL DE SEGURIDAD ES EL MISMO.*LOS ALGORITMOS SE PUEDEN FABRICAR EN CADENA, TANTO CHIPS DE HARDWARE COMO APLICACIONES DE SW. DE ESTA MANERA EL DESARROLLO ES MAS BARATO.

CRIPTOGRAFÍA

• * LOS ALGORITMOS PUBLICOS SE PUEDEN ESTÁN MAS APROBADOS, YA QUE TODA LA COMUNIDAD CIENTÍFICA PUEDEN TRABAJAR SOBRE ELLOS BUSCANDO FALLOS O AGUJEROS. UN ALGORITMO SECRETO PUEDE TENER AGUJEROS DETECTABLES SIN NECESIDAD DE CONOCER SU FUNCIONAMIENTO COMPLETO, POR LO TANTO EL CRIPTOANALISTA PUEDE ENCONTRAR FALLAS AUNQUE NO CONOZCA EL SECRETO DEL ALGORITMO.*ES MAS FÁCIL Y MAS SEGURO TRANSMITIR UN CLAVE QUE TODO EL FUNCIONAMIENTO, POR LO TANTO DE UN ALGORITMO.

OBJETIVOS DE LA CRIPTOGRAFÍA

• LA CRIPTOGRAFÍA ACTUALMENTE SE ENCARGA DEL ESTUDIO DE LOS ALGORITMOS, PROTOCOLOS Y SISTEMAS QUE SE UTILIZAN PARA DOTAR DE SEGURIDAD A LAS COMUNICACIONES, A LA INFORMACIÓN Y A LAS ENTIDADES QUE SE COMUNICAN. EL OBJETIVO DE LA CRIPTOGRAFÍA ES DISEÑAR, IMPLEMENTAR, IMPLANTAR, Y HACER USO DE SISTEMAS CRIPTOGRÁFICOS PARA DOTAR DE ALGUNA FORMA DE SEGURIDAD. POR TANTO EL TIPO DE PROPIEDADES DE LAS QUE SE OCUPA LA CRIPTOGRAFÍA SON POR EJEMPLO:

• CONFIDENCIALIDAD. ES DECIR GARANTIZA QUE LA INFORMACIÓN ESTÁ ACCESIBLE ÚNICAMENTE A PERSONAL AUTORIZADO. PARA CONSEGUIRLO UTILIZA CÓDIGOS Y TÉCNICAS DE CIFRADO.

• INTEGRIDAD. ES DECIR GARANTIZA LA CORRECCIÓN Y COMPLETITUD DE LA INFORMACIÓN. PARA CONSEGUIRLO PUEDE USAR POR EJEMPLO FUNCIONES HASH CRIPTOGRÁFICAS MDC,PROTOCOLOS DE COMPROMISO DE BIT, O PROTOCOLOS DE NOTARIZACIÓN ELECTRÓNICA.

OBJETIVOS DE LA CRIPTOGRAFÍA

• VINCULACIÓN. PERMITE VINCULAR UN DOCUMENTO O TRANSACCIÓN A UNA PERSONA O UN SISTEMA DE GESTIÓN CRIPTOGRÁFICO AUTOMATIZADO. CUANDO SE TRATA DE UNA PERSONA, SE TRATA DE ASEGURAR SU CONFORMIDAD RESPECTO A ESTA VINCULACIÓN (CONTENT COMMITMENT) DE FORMA QUE PUEDA ENTENDERSE QUE LA VINCULACIÓN GESTIONADA INCLUYE EL ENTENDIMIENTO DE SUS IMPLICACIONES POR LA PERSONA. ANTIGUAMENTE SE UTILIZABA EL TÉRMINO "NO REPUDIO" QUE ESTÁ ABANDONÁNDOSE, YA QUE IMPLICA CONCEPTOS JURÍDICOS QUE LA TECNOLOGÍA POR SÍ SOLA NO PUEDE RESOLVER. EN RELACIÓN CON DICHO TÉRMINO SE ENTENDÍA QUE SE PROPORCIONABA PROTECCIÓN FRENTE A QUE ALGUNA DE LAS ENTIDADES IMPLICADAS EN LA COMUNICACIÓN, PARA QUE NO PUDIERA NEGAR HABER PARTICIPADO EN TODA O PARTE DE LA COMUNICACIÓN. PARA CONSEGUIRLO SE PUEDE USAR POR EJEMPLO FIRMA DIGITAL. EN ALGUNOS CONTEXTOS LO QUE SE INTENTA ES JUSTO LO CONTRARIO: PODER NEGAR QUE SE HA INTERVENIDO EN LA COMUNICACIÓN. POR EJEMPLO CUANDO SE USA UN SERVICIO DE MENSAJERÍA INSTANTÁNEA Y NO QUEREMOS QUE SE PUEDA DEMOSTRAR ESA COMUNICACIÓN. PARA ELLO SE USAN TÉCNICAS COMO EL CIFRADO NEGABLE.

OBJETIVOS DE LA CRIPTOGRAFÍA

• AUTENTICACIÓN. ES DECIR PROPORCIONA MECANISMOS QUE PERMITEN VERIFICAR LA IDENTIDAD DEL COMUNICADOR. PARA CONSEGUIRLO PUEDE USAR POR EJEMPLO FUNCIÓN HASH CRIPTOGRÁFICA MAC O PROTOCOLO DE CONOCIMIENTO CERO.

• SOLUCIONES A PROBLEMAS DE LA FALTA DE SIMULTANEIDAD EN LA TELE FIRMA DIGITAL DE CONTRATOS. PARA CONSEGUIRLO PUEDE USAR POR EJEMPLO PROTOCOLOS DE TRANSFERENCIA INCONSCIENTE.

• UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO ES SEGURO RESPECTO A UNA TAREA SI UN ADVERSARIO CON CAPACIDADES ESPECIALES NO PUEDE ROMPER ESA SEGURIDAD, ES DECIR, EL ATACANTE NO PUEDE REALIZAR ESA TAREA ESPECÍFICA.

EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD DE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO

• EL OBJETIVO DE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO ES DOTAR DE SEGURIDAD. POR TANTO PARA CALIBRAR LA CALIDAD DE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO ES NECESARIO EVALUAR LA SEGURIDAD QUE APORTA DICHO SISTEMA.

• HACER PÚBLICO O NO: PARA PODER EVALUAR MEJOR LA SEGURIDAD DE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO, ADEMÁS DE LAS VERIFICACIONES INTERNAS DE SEGURIDAD QUE LA ORGANIZACIÓN HAGA, SE PUEDE CONSIDERAR HACER PÚBLICO A TODO EL MUNDO LOS ENTRESIJOS DEL SISTEMA. SIN EMBARGO, AL HACER PÚBLICA ESA INFORMACIÓN SE FACILITA EL QUE ALGUIEN PUEDA DESCUBRIR ALGUNA DEBILIDAD Y LA APROVECHE O INCLUSO LA HAGA PÚBLICA PARA QUE OTROS LA PUEDAN UTILIZAR. CUANTA MÁS INFORMACIÓN SE PUBLIQUE MÁS FÁCIL SERÁ ENCONTRAR DEBILIDADES TANTO PARA BUENOS OBJETIVOS (MEJORAR EL PRODUCTO) COMO PARA MALOS (REALIZAR ATAQUES). EN RESUMEN CUANTA MÁS INFORMACIÓN SE PUBLIQUE MÁS PERSONAS PODRÁN EVALUAR LA SEGURIDAD Y SE PODRÁN CORREGIR LAS DEBILIDADES QUE SE ENCUENTREN, PERO TAMBIÉN AUMENTA LA EXPOSICIÓN A ATAQUES. EN FUNCIÓN DE LAS DECISIONES QUE SE TOMEN SE ESTABLECERÁ UNA POLÍTICA DE REVELACIÓN.

EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD DE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO

• FORMAS DE ROMPER LA SEGURIDAD: HAY BÁSICAMENTE TRES FORMAS DE ROMPER LA SEGURIDAD DE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO.

• ATACAR LA CRIPTOGRAFÍA SUBYACENTE. ES LO QUE SERÍA UN ATAQUE TEÓRICO A LOS MECANISMOS CRIPTOGRÁFICOS USADOS.

• ATACAR LA IMPLEMENTACIÓN CONCRETA. LA CRIPTOGRAFÍA PUEDE SER IMPLEMENTADA EN SOFTWARE O EN HARDWARE. ES BASTANTE PROBABLE QUE LAS IMPLEMENTACIONES CONCRETAS TENGAN VULNERABILIDADES QUE SE PUEDEN APROVECHAR. TAMBIÉN LAS VULNERABILIDADES SE PODRÍAN INTRODUCIR DE FORMA DELIBERADA Y DE ESTA FORMA PROPORCIONAR PUERTAS TRASERAS DISPONIBLES PARA SER UTILIZADAS.

• ATACAR EL LADO HUMANO. MUCHAS VECES EN LOS SISTEMAS CRIPTOGRÁFICAS HAY PERSONAS O ENTIDADES QUE TIENEN PRIVILEGIOS ESPECIALES. PRESIONANDO A ESTAS PERSONAS O ENTIDADES PARA QUE NOS DEN ACCESO A RECURSOS O A INFORMACIÓN PRIVILEGIADA, PODRÍAMOS VULNERAR LA SEGURIDAD DEL SISTEMA.

• LAS PERSONAS O ENTIDADES INTERESADAS EN ROMPER LA SEGURIDAD DE ESTE TIPO DE SISTEMAS TIENEN EN CUENTA TODOS ESTOS FRENTES. POR EJEMPLO LAS INFORMACIONES DEEDWARD SNOWDEN REVELAN QUE EL PROGRAMA BULLRUN ADOPTA ESTOS TRES TIPOS DE ESTRATEGIAS.

EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD DE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO

• GRADOS DE SEGURIDAD TEÓRICA: CUANDO SE EVALÚA LA SEGURIDAD DE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO SE PUEDE CALIBRAR LA SEGURIDAD QUE APORTA EN FUNCIÓN DE SI ÉSTE ES SEGURO DE FORMA INCONDICIONAL O SI ES SEGURO SÓLO SI SE CUMPLEN CIERTAS CONDICIONES.

*UTILIZADO EN LA IIGUERRA MUNDIAL ---

EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD DE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO

• SEGURIDAD INCONDICIONAL

• SE DICE QUE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO TIENE UNA SEGURIDAD INCONDICIONAL (EN INGLÉS UNCONDITIONAL SECURITY) SOBRE CIERTA TAREA SI UN ATACANTE NO PUEDE RESOLVER LA TAREA AUNQUE TENGA INFINITO PODER COMPUTACIONAL.

• EN FUNCIÓN DE LA TAREA SOBRE LA QUE SE DICE QUE EL SISTEMA CRIPTOGRÁFICO ES INCONDICIONALMENTE SEGURO, PODEMOS HABLAR POR EJEMPLO DE:

• CRIPTOSISTEMAS INCONDICIONALMENTE SEGUROS (CIFRADO).

• AUTENTICACIÓN INCONDICIONALMENTE SEGURA (AUTENTICACIÓN).

• DISTRIBUCIÓN DE CLAVES INCONDICIONALMENTE SEGURA.

• FIRMA DIGITAL INCONDICIONALMENTE SEGURA (FIRMA DIGITAL).

• ES HABITUAL QUE LOS SISTEMAS INCONDICIONALMENTE SEGUROS TENGAN INCONVENIENTES

IMPORTANTES COMO POR EJEMPLO EN LA LONGITUD DE LAS CLAVES (LIBRETA DE UN SOLO USO). PARA

CERTIFICAR UNA SEGURIDAD INCONDICIONAL LOS CRIPTÓLOGOS SE SUELEN BASAR EN LA TEORÍA DE LA INFORMACIÓN Y, POR TANTO, EN LA TEORÍA DE LA PROBABILIDAD.

EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD DE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO

• LIMITACIONE:

• EL QUE UN SISTEMA TENGA SEGURIDAD INCONDICIONAL NO QUIERE DECIR QUE SU SEGURIDAD SEA INVIOLABLE. VEAMOS DOS CONSIDERACIONES

• LOS SISTEMAS SON INCONDICIONALMENTE SEGUROS DESDE UN PUNTO DE VISTA PROBABILÍSTICO: EL OPONENTE SIEMPRE TIENE UNA PROBABILIDAD MAYOR QUE CERO DE ROMPER LA SEGURIDAD. SIN EMBARGO, ESTA PROBABILIDAD PUEDE SER MUY MUY PEQUEÑA. ESTO ES LO QUE SUCEDE CON LOS SISTEMAS INCONDICIONALMENTE SEGUROS.

• EN LA MAYORÍA DE LOS ESTUDIOS SOBRE LA SEGURIDAD DE UN SISTEMA SE HACE LA SUPOSICIÓN DE QUE LOS ATACANTES TIENEN SÓLO UN INTENTO PARA ATACAR LA SEGURIDAD DEL SISTEMA. EL ÉXITO O EL FRACASO ESTÁN DETERMINADOS POR EL ÉXITO O FRACASO DE ESE INTENTO. ESTA SUPOSICIÓN ES VÁLIDA, POR EJEMPLO, EN CIERTOS PROBLEMAS DE COMUNICACIÓN SEGURA DONDE EL ENEMIGO NO TIENE OPORTUNIDAD DE VERIFICAR SI EL MENSAJE ESTIMADO ES CORRECTO O NO. SIN EMBARGO HAY OTROS TIPOS DE PROBLEMAS DONDE ESTA SUPOSICIÓN NO TIENE SENTIDO. POR EJEMPLO, EN UN SISTEMA DE AUTENTICACIÓN CON USUARIO Y CONTRASEÑA PARA ENTRAR EN UNA CUENTA RESTRINGIDA, EL ATACANTE PUEDE REALIZAR VARIOS INTENTOS. ADEMÁS, EN ALGUNOS CASOS, LOS INTENTOS FALLIDOS ANTERIORES DAN INFORMACIÓN PARA HACER UNA ESTIMACIÓN MEJOR PARA LOS INTENTOS SIGUIENTES. CUANDO DECIMOS QUE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO ES INCONDICIONALMENTE SEGURO, NOS ESTAMOS REFIRIENDO A NIVEL TEÓRICO. SIN EMBARGO CUANDO ES IMPLEMENTADO EN LA PRÁCTICA PUEDE NO MANTENERSE ESA SEGURIDAD. HAY MUCHOS TIPOS DE ATAQUES QUE SÓLO SE APLICAN CUANDO LOS SISTEMAS ESTÁN IMPLEMENTADOS EN UN SISTEMA CONCRETO. EJEMPLOS:

• EXPLOTACIÓN DE CANALES OCULTOS. LOS CANALES OCULTOS SON CANALES DE COMUNICACIÓN NO INTENCIONADOS Y DE DIFÍCIL DETECCIÓN, QUE PERMITEN LA TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓN DE FORMA QUE VIOLA LA POLÍTICA DE SEGURIDAD DEL SISTEMA. EN UN COMPUTADOR REAL LOS PROCESOS AL EJECUTARSE PRODUCEN UNA SERIE DE EFECTOS Y FENÓMENOS QUE PUEDEN SER MEDIDOS Y EXPLOTADOS PARA REVELAR INFORMACIÓN RELEVANTE QUE PUEDE SER UTILIZADA PARA ROMPER EL SISTEMA (EJ. PISTAS SOBRE LA CLAVE). ESTE PROBLEMA ES INHERENTE Y NO PUEDE SER EVITADO MEDIANTE TÉCNICAS CRIPTOGRÁFICAS. SON EJEMPLOS TÍPICOS DE ESTE TIPO DE CANALES LOS CANALES OCULTOS GENERADOS POR ANÁLISIS DE TEMPORIZACIONES, POR ANÁLISIS DE CONSUMOS DE ENERGIA O POR ANÁLISIS DE CONSUMOS DE RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS O POR ANÁLISIS DE CONSUMO DE ESPACIO DE ALMACENAMIENTO.

• MALOS DISEÑOS O IMPLEMENTACIONES DEL SOFTWARE O EL HARDWARE PUEDEN HACER QUE LA SOLUCIÓN PRÁCTICA SEA INSEGURA. EJEMPLOS DE ATAQUES QUE SE APROVECHAN DE DEBILIDADES PRODUCIDAS POR UN MAL DISEÑO O IMPLEMENTACIÓN: DESBORDAMIENTO DE BUFFER, INYECCIÓN SQL, CROSS SITE SCRIPTING, ATAQUES BASADOS EN DEFICIENCIAS DEL HARDWARE.

EVALUACIÓN DE LA SEGURIDAD DE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO

• SEGURIDAD CONDICIONAL: SE DICE QUE UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO TIENE UNA SEGURIDAD CONDICIONAL (EN INGLÉS CONDITIONAL SECURITY) SOBRE CIERTA TAREA SI UN ATACANTE PUEDE TEÓRICAMENTE RESOLVER LA TAREA, PERO NO ES COMPUTACIONALMENTE FACTIBLE PARA ÉL (DEBIDO A SUS RECURSOS, CAPACIDADES Y ACCESO A INFORMACIÓN). HAY UN TIPO ESPECIAL DE SEGURIDAD CONDICIONAL LLAMADA SEGURIDAD DEMOSTRABLE (EN INGLÉS PROVABLE SECURITY). LA IDEA ES MOSTRAR QUE ROMPER UN SISTEMA CRIPTOGRÁFICO ES COMPUTACIONALMENTE EQUIVALENTE A RESOLVER UN PROBLEMA MATEMÁTICO CONSIDERADO COMO DIFÍCIL. ESTO ES, QUE SE CUMPLEN LAS DOS SIGUIENTES SENTENCIAS:

• SI EL PROBLEMA DIFÍCIL PUEDE SER RESUELTO, ENTONCES EL SISTEMA CRIPTOGRÁFICO PUEDE SER ROTO

• SI EL SISTEMA CRIPTOGRÁFICO PUEDE SER ROTO, ENTONCES EL PROBLEMA DIFÍCIL PUEDE SER RESUELTO.

• LA SEGURIDAD DEMOSTRABLE ES DIFÍCIL DE LOGRAR PARA SISTEMAS CRIPTOGRÁFICOS COMPLEJOS. SE HA DESARROLLADO UNA METODOLOGÍA (MODELO DE ORÁCULO ALEATORIO) PARA DISEÑAR SISTEMAS QUE NO TIENEN REALMENTE UNA SEGURIDAD DEMOSTRABLE, PERO QUE DAN UNAS BUENAS SENSACIONES RESPECTO A SU SEGURIDAD. LA IDEA BÁSICA ES DISEÑAR UN SISTEMA IDEAL QUE USA UNA O VARIAS FUNCIONES ALEATORIAS -TAMBIÉN CONOCIDAS COMO ORÁCULOS ALEATORIOS- Y PROBAR LA SEGURIDAD DE ESTE SISTEMA MATEMÁTICO. A CONTINUACIÓN EL SISTEMA IDEAL ES IMPLEMENTADO EN UN SISTEMA REAL REEMPLAZANDO CADA ORÁCULO ALEATORIO CON UNA BUENA Y ADECUADA FUNCIÓN PSEUDOALEATORIA CONOCIDA -TÍPICAMENTE UN CÓDIGO DE DETECCIÓN DE MANIPULACIONES COMO SHA-1 O MD5-. SI LAS FUNCIONES PSEUDOALEATORIAS UTILIZADAS TIENE BUENAS PROPIEDADES, ENTONCES UNO PUEDE ESPERAR QUE LA SEGURIDAD PROBADA DEL SISTEMA IDEAL SEA HEREDADA POR EL SISTEMA REAL. OBSERVAR QUE ESTO YA NO ES UNA PRUEBA, SINO UNA EVIDENCIA SOBRE LA SEGURIDAD DEL SISTEMA REAL. SE HA DEMOSTRADO QUE ESTA EVIDENCIA NO SIEMPRE ES CIERTA Y QUE ES POSIBLE ROMPER SISTEMAS CRIPTOGRÁFICOS CUYA SEGURIDAD SE APOYA EN EL MODELO DE ORÁCULO ALEATORIO.

LA CRIPTOGRAFÍA EN EL CORREO ELECTRÓNICO

• LA CRIPTOGRAFÍA EN EL CORREO ELECTRÓNICO: LA MAYOR PARTE DE LOS MENSAJES DE CORREO ELECTRÓNICO QUE SE TRANSMITEN POR INTERNET NO INCORPORAN SEGURIDAD ALGUNA, POR LO QUE LA INFORMACIÓN QUE CONTIENEN ES FÁCILMENTE ACCESIBLE A TERCEROS. PARA EVITARLO, LA CRIPTOGRAFÍA TAMBIÉN SE APLICA AL CORREO ELECTRÓNICO. ENTRE LAS DIVERSAS VENTAJAS QUE TIENE USAR UN CERTIFICADO AL ENVIAR UN EMAIL, PODRÍAMOS DESTACAR LA SEGURIDAD QUE NOS APORTA YA QUE ASÍ EVITA QUE TERCERAS PERSONAS (O HACKERS) PUEDAN LEER SU CONTENIDO, O BIEN QUE TENEMOS LA CERTEZA DE QUE EL REMITENTE DE ÉSTE CORREO ELECTRÓNICO ES REALMENTE QUIEN DICE SER.