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¿Qué es esto?

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CriptografĂ­a M.C. Juan Carlos Olivares Rojas Octubre 2009

Agenda

• Teoría criptográfica • Las claves

• Aplicaciones criptográficas • Protocolos criptográficos • Firmas digitales, huellas certificados digitales

digitales

y

Teoría criptográfica

• Es un control de seguridad enfocado en la confidencialidad e integridad de la información.

• Consiste en cambiar un mensaje original por otro con la finalidad de que dicho mensaje no pueda ser modificado o visualizado de forma sencilla.

Teoría Criptográfica

• El criptoanálisis estudia el proceso de descifrar los mensajes poniéndolos en su forma original, o bien tratando de romper la seguridad.

• La forma correcta del término es cifrar y descifrar la información.

• La criptografía es una ciencia muy antigua.

Las claves

• Las claves o llaves son el mecanismo por el cual se pueden cifrar y descifrar la información.

• Existen varios algoritmos de cifrado cayendo en el área de simétricos y asimétricos.

• ¿Qué diferencia existente entre ellos?

Las Claves

• En los simétricos la misma clave se utiliza para cifrar y descifrar el mensaje. En los asimétricos se utilizan llaves distintas siendo el esquema más generalizado el PKI (Public Key Infrastructure).

• Se recomienda utilizar claves asimétricas, aunque los mecanismos simétricos son más fáciles de administrar.

Aplicaciones criptográficas • Las aplicaciones de la criptografía son muchas, en general se trata que la información sea menos vulnerable a cualquier tipo de ataque.

Alice

Bob

channel data, control messages data

secure sender

secure receiver

Trudy

data

Aplicaciones criptogrรกficas

Protocolos criptogrรกficos

Criptografía Simétrica

Cifrado AsimĂŠtrico

Comparaci贸n

Tipos de Cifrado

Criptografía de Llave Simétrica Cifrado por Sustitución: substituir un caracter por otro – Cifrado monoalfabetico: Texto plano:

abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

Texto cifrado:

mnbvcxzasdfghjklpoiuytrewq

E.g.:

Texto Plano: bob. i love you. alice Texto Cifrado: nkn. s gktc wky. mgsbc

DES: Data Encryption Standard • Estándar de Cifrado NIST 1993 • Llave de 56 bits, Entrada de 64 bits • How secure is DES?

– Con el poder de cálculo actual se puede descifrar en 4 meses

• Mayor seguridad:

– Usar tres llaves secuenciales (3-DES) en cada dato – Usar encdenamiento de bloques

DES

3DES

Criptografía de Llave Pública Simétrica • Requiere enviar la llave por un canal seguro • ¿Cómo se deben poner de acuerdo para determinar la llave si previamente no se conocen los emisores y receptores?

Asimétrica Enfoque diferente [DiffieHellman76, RSA78] Emisor y Receptor no comparten la llave secreta

La llave pública la conoce cualquiera La llave privada solo la conocen cada quien.

Public key cryptography + Bob’s public B key

K

K

plaintext message, m

encryption ciphertext algorithm + K (m) B

- Bob’s private B key

decryption plaintext algorithm message m = K - (K + (m)) B

B

Firmas digitales, huellas digitales y certificados digitales • Las aplicaciones de criptografía van más allá de simplemente cifrar un texto. En algunas ocasiones se necesita verificar la autenticidad de algo para ello están las firmas, las huellas y los certificados digitales.

Firmas Digitales Firma digital para un mensaje m:

• Bob “firma” m cifrándolo con su llave privada KB, creando un mensaje “firmado” KB(m) Mensaje de Bob, m Querida Alice!

Hola …)

Bob

K B Llave privada

de Bob

Algoritmo de cifrado de cllave publica

-

K B(m) Mensaje de Bob, m, firmado con su llave primaria

Firmas Digitales

• Si Alice recibe un mensaje m, con firma digital KB(m) -

• Alice verifica m firmada por Bob aplicando la clave pública de Bob KB a KB(m) entonces verifica +

-

KB(KB(m) ) = m. +

+

-

-

• Si KB(KB(m) ) = m, quien haya frmado m debió haber usado la llave privada de Bob. Alice comprobó que: Bob firmó m.

Nadie más firmo m.

Bob firmo m y no m’.

No repudio

-

Certificados de Clave Pública Problema de las llaves públicas:

• Cuando Alice obtiene la llave pública de (de un sitio Web, correo, diskette), ¿Cómo sabe realmente que es la clave pública de Bob?

Solución:

• Confiando en una autoridad certificadora (CA)

Certification Authorities • Certification Authority (CA): liga una llave pública K a una Entidad privada E. • E registra s llave pública con CA. – E provee de “pruebas de identidad” a la CA. – CA crea un certificado que liga a E con su llave Pública.

– El certificado contiene la llave pública de firmada por la CA. - + K CA(KB ) Bob’s public key

Bob’s identifying information

+

KB

digital signature (encrypt)

CA private key

-

K CA

+

KB certificate for Bob’s public key, signed by CA

Autoridades de Certificación • Cuando Alice quiere la llave pública de Bob:

– Obtiene el certificado de Bob (por medio de Bob or de alguién más).

– Aplica la llave pública de CA al certificado de Bob, para obtener la llave pública de Bob. + KB

-

+

K CA(KB )

digital signature (decrypt) CA public key

+

K CA

Bob’s public + K B key

Un Certificado contiene • Número de serie (único) • Información acerca del dueño certificadocertificate, incluyendo el algoritmo de validación.

Pretty good privacy (PGP) • Estándar de Facto de Firma de Correo Electrónico • Usa criptografía asimetrica.

simétrica,

• Provee de secrecía, auntenticación del emisor e integridad.

• Inventor: Phil Zimmerman, (3 años de investigación)

Un mensaje firmado con PGP: ---BEGIN PGP SIGNED MESSAGE--Hash: SHA1 Bob:My husband is out tonight.Passionately Alice

of town yours,

---BEGIN PGP SIGNATURE--Version: PGP 5.0 Charset: noconv yhHJRHhGJGhgg/12EpJ+lo8gE4vB3mqJ hFEvZP9t6n7G6m5Gw2 ---END PGP SIGNATURE---

Criptoanálisis

• Algunos ejemplos de algoritmos simétricos:

• Un ejemplo de RSA

RSA

Referencias

• Caballero, P. (2001), Introducción a la criptografía Alfaomega – Rama

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