Sistemas criptográficos: Confidencialidad

S I S T E M A S C R I P TO G R Á F I C O S

CONFIDENCIALIDAD INTEGRANTES DEL EQUIPO: Becerra Rangel Noé Miguel Ángel López Escoto Erika Del Carmen Porras Noriega Fátima Abigail Portuguez Alcántara Brandon Rodríguez Hernández Braulio Arturo

CIFRADO

ENFOQUES DE SEGURIDAD CUANDO SE USA EL CIFRADO

Proteger el algoritmo: la seguridad del sistema de cifrado se basa en el secreto del algoritmo.

Proteger las claves: Las claves criptográficas garantizan el secreto de los datos. Las claves criptográficas son secuencias de bits que se ingresan en un algoritmo de cifrado junto con los datos que se van a cifrar.

CONFIDENCIALIDAD EN CAPAS DEL MODELO OSI

Criptografía simétrica: La criptografía simétrica solo utiliza una clave para cifrar y descifrar el mensaje, que tiene que conocer el emisor y el receptor previamente y este es el punto débil del sistema, la comunicación de las claves entre ambos sujetos, ya que resulta más fácil interceptar una clave que se ha transmitido sin seguridad

Criptografía Asimétrica: El cifrado asimétrico se utiliza una pareja de claves, una privada que solo la conocerá su propietario y otra pública que será conocida por los usuarios. Son complementarias pues, lo que se cifra con una, solo se descifra con la otra y viceversa

Algoritmo de cifrado simétrico

Algoritmo de cifrado asimétrico

Mejor conocido como algoritmos de clave secreta Mejor conocido como algoritmos de clave pública. compartida.

La longitud de la clave habitual es de 80 as 256 bits. La longitud de clave habitual es de 512 a 4096 bits.

Un remitente y un receptor deben compartir una Un remitente y un receptor no comparten una clave clave secreta. secreta.

Los algoritmos suelen ser bastante rápidos Los algoritmos son relativamente lentos porque se (velocidad del cable) porque se basan en basan en algoritmos computacionales difíciles. operaciones matemáticas simples.

Los ejemplos incluyen DES, 3DES, AES, IDEA, Los ejemplos incluyen RSA, ElGamal, curvas RC2/4/5/6 y Blowfish. elípticas y DH.

Diferencias entre criptografía simétrica y asimétrica Para empezar, la criptografía simétrica es más insegura ya que el hecho de pasar la clave es una gran vulnerabilidad, pero se puede cifrar y descifrar en menor tiempo del que tarda la criptografía asimétrica, que es el principal inconveniente y es la razón por la que existe la criptografía híbrida.

• DES, 3DES, AES, el algoritmo de cifrado de software (SEAL) y la serie de cifrados Rivest (RC), que incluye RC2, RC4, RC5 y RC6, son algoritmos de cifrado bien conocidos que utilizan claves simétricas

Algoritmo de cifrado simétrico

Longitud de la clave (en bits)

DES

56

3DES

112 y 68

AES

128, 192 y 256

Algoritmo de cifrado de software (SEAL)

160

La serie RC

RC2 (40 y 64) RC4 (1 a 256) RC5 (0 a 2040) RC6 (128, 192 y 256)

Cifrados de bloques simétricos y cifrados de flujo Las técnicas más utilizadas en la criptografía de cifrado simétrico son los cifrados en bloque y los cifrados de flujo.

Cifrado en bloques: Los cifrados de bloque transforman un bloque de texto plano de longitud fija en un bloque común de texto cifrado de 64 o 128 bits.

Cifrado de flujo: Los cifrados de flujo cifran el texto sin formato un byte o un bit a la vez.

Elección de un algoritmo de cifrado

• "La elección de un algoritmo de cifrado es una de las decisiones más importantes que toma un profesional de seguridad de redes"

Criterios principales que deben tenerse en cuenta al seleccionar un algoritmo de cifrado para una organización

• La comunidad criptográfica confía en el algoritmo • El algoritmo protege adecuadamente contra ataques de fuerza bruta

Cifrado simétrico DES

• El algoritmo DES es esencialmente una secuencia de permutaciones y sustituciones de bits de datos combinados con una clave de cifrado. El mismo algoritmo y clave se utilizan para el cifrado y el descifrado.

RESUMEN DEL DATA ENCRYPTION STANDARD DES ya no debería ser usado para proteger las redes de producción. Sin embargo, si los dispositivos no pudieran soportar algoritmos de encriptación más seguros, habría entonces diversas cosas por considerar al proteger los datos cifrados:

Cambiar claves con frecuencia

Canal de comunicación de claves seguro

Utilizar DES en modo CBC

Comprobar si es una clave débil

MEJORANDO DES CON 3DES Debido a los avances en la potencia de procesamiento de las computadoras, la clave DES se volvió muy corta para resistir un ataque de piratería. Una forma de aumentar la longitud de la clave DES sin cambiar el algoritmo, es usar el mismo con diferentes claves varias veces seguidas. A la técnica de aplicar DES tres veces seguidas a un bloque de texto plano se le llama 3DES.

Funcionalidades :

No ataques de fuerza bruta

Digno de confianza

Implementación en modo CBC

Tiempo de vida de clave corto

Características de 3DES Descripción

Estándar de cifrado de datos triple

Cronología

1977 estandarizado

Tipo de algoritmo

Simétrico

Ttamaño de clave (en bits)

112 y 168 bits

Velocidad

Baja

Time to Crack (suponiendo que una computadora pueda probar 4.6 1000 millones de años con la tecnología 255 teclas por segundo) Consumo de recursos

Medio

Funcionamiento 3DES, Cipher Block Chaining (CBC) mode encryption

OPERACIÓN 3DES 3DES utiliza un método llamado 3DES-Encrypt-Decrypt-Encrypt (3DES-EDE) para cifrar texto sin formato.

EJEMPLO 1: CIFRADO 3DES El procedimiento 3DES-EDE es mucho más eficaz para aumentar la seguridad que simplemente cifrar los datos tres veces con tres claves diferentes. El procedimiento 3DES-EDE proporciona cifrado con una longitud de clave efectiva de 168 bits. Si las claves K1 y K3 son iguales, se logra un cifrado menos seguro de 112 bits.

OPERACIÓN 3DES EJEMPLO 2: DESCIFRADO 3DES

Aunque 3DES es muy seguro, también consume muchos recursos. Para administrar mejor los recursos, se desarrolló el algoritmo de cifrado AES, el cual es tan seguro como 3DES, pero mucho más rápido.

AES

• En 1997, se anunció la iniciativa AES, y se invitó al público a proponer esquemas de cifrado para reemplazar a DES. El cifrado Rijndael, desarrollado por Joan Daemen y Vincent Rijmen, tiene una longitud de bloque variable y longitud de llave.

Utilidades de AES • Sirve para cifrar los datos de todo tipo y por eso, se suele usar en varios protocolos y técnicas de transmisión. Con el fin de asegurar los datos de señalización o también los datos útiles.

• AES fue elegido para reemplazar a DES. • La longitud clave de AES hace que la clave sea mucho más fuerte que DES • AES es más eficiente que DES

• AES es más adecuado para entornos de alto rendimiento y baja latencia

SEAL • Algoritmo de Cifrado Optimizado para Software.

• Es un algoritmo alternativo a DES, 3DES y AES basados en software. Phillip Rogaway y Don Coppersmith diseñaron SEAL en 1993.

RC Algorithms • Se implementan ampliamente en muchas aplicaciones de redes debido a su velocidad favorable y sus capacidades de longitud de clave variable.

Serie de algoritmos RC ampliamente utilizados: RC2, RC4, RC5 y RC6

• Algoritmo Diffie-Hellman Es un método para intercambiar de forma segura las claves que cifran los datos.

DH es un algoritmo matemático que permite que dos computadoras generen un secreto compartido idéntico en ambos sistemas, sin haberse comunicado antes.

DH se usa comúnmente cuando los datos se intercambian usando una VPN IPsec, cuando los datos se cifran en Internet usando SSL o TLS, o cuando se intercambian datos SSH.

• DH Operation

• DH utiliza aritmética modular en sus cálculos. La aritmética modular crea un resto Por ejemplo, 38 de módulo 7, es 38/7 = 5 y 3 /7. En este caso, el módulo 7 se divide en 38 con un resto de 3. Por lo tanto, 38 módulo 7 = 3.

•

Pasos para el proceso DH

Paso 1. Para iniciar un intercambio de DH, Alice y Bob deben acordar dos números no secretos. El primer número, g , es un número base, también llamado generador. El segundo número, p , es un número primo que se utiliza como módulo.

g = 5 y p = 23.

Paso 2. Alice genera un número secreto 6 y Bob genera su número secreto 15 .

Paso 3. Basado en g , py el número secreto de Alice, Alice calcula usando aritmética modular que crea un valor público de 8 usando el algoritmo DH. Ella envía su valor público a Bob.

Paso 4. Bob calcula un valor público usando g , p y su número secreto. Bob envía su valor público de 19 a Alice. Tenga en cuenta que estos valores no son los mismos.

Paso 5. Alice realiza un segundo algoritmo DH usando el valor público de Bob como el nuevo número base.

Paso 6. Bob realiza un segundo algoritmo DH usando el valor público de Alice como el nuevo número base

CONCLUSIÓN

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Cisco Networking Academy. (2021). Sistemas criptográficos: Confidencialidad.

En Seguridad CCNA. Consultado el 06 de marzo de 2021 en https://static-courseassets.s3.amazonaws.com/CCNAS2/en/index.html#7.3.2.3.