La criptografía es una tecnología que ya cuenta con algunos años y se emplea para proteger una determinada información de terceros que quieran acceder a ella. Es decir, que la información solo pueda ser leída por el emisor y el receptor. La técnica de la criptografía se remonta a los tiempos de la invención de la escritura.

El caso más conocido, es el famoso caso de la máquina Enigma usada por los nazis en la segunda guerra mundial, para cifrar sus mensajes.

Hoy en día la criptografía se basa en complejos algoritmos matemáticos que se encargan de cifrar los mensajes. De esta forma se garantiza la confidencialidad entre emisor y receptor, además de la información del mensaje.

Actualmente, es uno de los pilares fundamentales en los que se basa la blockchain, ya que permite el funcionamiento de la red además de que garantiza seguridad y privacidad a sus usuarios.

Para asegurar que ningún usuario externo pueda acceder a la información de las transacciones, se utiliza la criptografía de la clave pública o criptografía asimétrica y la criptografía de la clave privada o simétrica. En resumen, la clave pública genera algo llamado «Hash» que facilita la distribución de información. Por otra parte, la clave privada cifra y descifra la información entre el emisor y el receptor, evitando que ningún usuario externo pueda entenderla.

En rasgos generales, la clave pública que es la dirección que podemos compartir para recibir dinero, genera un hash para hacer más sencilla la distribución de la información, mientras que la clave privada sería lo similar a un PIN el cual utilizamos para acceder a diferentes páginas webs. El PIN cifra y descifra la información entre el emisor y el receptor, aportando así una gran seguridad en la red.

Tipos de Criptografía

A continuación explicaremos los tipos de criptografías que existen y en qué se basa su funcionamiento.

Criptografía simétrica

La criptografía simétrica es un método de cifrado de datos que utiliza una misma clave secreta para cifrar y descifrar la información. La clave secreta es compartida entre el emisor y el receptor de los datos y es esencial para garantizar la confidencialidad de la información.

El proceso de cifrado en la criptografía simétrica comienza con la elección de una clave secreta por parte del emisor. Luego, esta clave se utiliza para cifrar el mensaje original. Durante el proceso de cifrado, cada letra o símbolo del mensaje original se convierte en una cadena de bits utilizando una operación matemática. La cadena de bits resultante se mezcla con la clave secreta utilizando una operación lógica para producir un mensaje cifrado.

El mensaje cifrado se envía al receptor y este utiliza la misma clave secreta para descifrar el mensaje. Durante el proceso de descifrado, la operación lógica inversa se utiliza para separar el mensaje cifrado de la clave secreta. Luego, se aplica la operación matemática inversa para convertir la cadena de bits de nuevo en el mensaje original.

La criptografía simétrica es muy eficiente en términos de velocidad de cifrado y descifrado, ya que utiliza una única clave secreta y un conjunto limitado de operaciones matemáticas. Sin embargo, también presenta algunas desventajas, como la necesidad de compartir la clave secreta de forma segura entre el emisor y el receptor, y la posibilidad de que un tercero intercepte la clave y acceda a la información confidencial. Por esta razón, en muchos casos se utiliza la criptografía asimétrica en combinación con la criptografía simétrica para lograr un nivel adicional de seguridad en las transacciones de datos.

Criptografía asimétrica

La criptografía asimétrica, también conocida como criptografía de clave pública, es un método de cifrado de datos que utiliza dos claves distintas para cifrar y descifrar información: una clave pública y una clave privada.

La clave pública se comparte libremente con cualquier persona que desee enviar información al propietario de la clave privada. La clave privada, por otro lado, es guardada de forma segura por el propietario y sólo él puede acceder a ella.

Cuando un remitente desea enviar un mensaje cifrado al propietario de la clave privada, utiliza la clave pública del destinatario para cifrar el mensaje. El proceso de cifrado convierte el mensaje original en una cadena de bits que es prácticamente imposible de descifrar sin la clave privada correspondiente.

Cuando el destinatario recibe el mensaje cifrado, utiliza su clave privada para descifrar el mensaje y acceder a la información original. Debido a que la clave privada es única e intransferible, cualquier persona que tenga acceso a la clave pública puede enviar información cifrada al destinatario sin comprometer la seguridad de la información.

La criptografía asimétrica es especialmente útil para proteger información sensible en las transacciones financieras y electrónicas, ya que evita la necesidad de compartir claves secretas entre los usuarios. Además, el uso de claves públicas y privadas también permite la autenticación de la identidad del remitente y del destinatario, ya que solo ellos pueden acceder a las claves privadas correspondientes.

Aunque la criptografía asimétrica es más segura que la criptografía simétrica, también es más lenta debido a la complejidad de los algoritmos y operaciones matemáticas involucrados. Por esta razón, la mayoría de los sistemas de criptografía modernos utilizan una combinación de criptografía simétrica y asimétrica para lograr un equilibrio entre seguridad y eficiencia.

Funciones hash

Una función hash es un tipo de criptografía que toma un conjunto de datos de entrada de cualquier longitud y lo convierte en una salida de longitud fija. Esta salida se conoce como el valor hash y es esencialmente una huella digital única del conjunto de datos de entrada.

La función hash utiliza un algoritmo matemático para procesar los datos de entrada y producir la salida hash correspondiente. Cualquier cambio en los datos de entrada, por pequeño que sea, producirá un valor hash completamente diferente. Además, es casi imposible reconstruir los datos de entrada a partir del valor hash.

Las funciones hash se utilizan ampliamente en la criptografía para garantizar la integridad de los datos y la autenticidad de los mensajes. Por ejemplo, cuando se envía un mensaje, se puede calcular el valor hash del mensaje utilizando una función hash y enviar este valor hash junto con el mensaje.

El destinatario del mensaje puede entonces calcular el valor hash del mensaje recibido utilizando la misma función hash y comparar este valor hash con el valor hash recibido. Si los valores hash son idénticos, esto indica que el mensaje no ha sido modificado durante la transmisión y es auténtico.

Las funciones hash también se utilizan en la verificación de contraseñas y en el almacenamiento seguro de contraseñas en bases de datos. En lugar de almacenar las contraseñas en texto sin formato, se puede almacenar el valor hash de la contraseña. Cuando un usuario intenta iniciar sesión, se puede calcular el valor hash de la contraseña ingresada y compararlo con el valor hash almacenado en la base de datos. Si los valores hash coinciden, se permite el acceso.

Firma digital

La firma digital es un método de autenticación electrónica que utiliza criptografía de clave pública para asegurar la identidad de un remitente y garantizar la integridad de un mensaje o documento digital.

Para crear una firma digital, el remitente utiliza su clave privada para cifrar una función hash del documento o mensaje que se desea firmar. Esta firma digital resultante se adjunta al mensaje original y se envía al destinatario.

Cuando el destinatario recibe el mensaje, utiliza la clave pública del remitente para descifrar la firma digital y obtener la función hash original. Luego, el destinatario calcula la función hash del mensaje recibido y compara este valor con el valor de la función hash original descifrada. Si los valores coinciden, esto indica que el mensaje no ha sido alterado y que la firma digital es auténtica.

La firma digital es importante en los negocios y en el ámbito legal, ya que se utiliza para garantizar la autenticidad y la integridad de los documentos electrónicos. También es útil en transacciones financieras y comerciales, ya que las firmas digitales pueden ser usadas para confirmar acuerdos y autorizaciones de pago.

En general, la firma digital proporciona un alto nivel de seguridad y confianza en la autenticidad de los documentos y mensajes digitales, ya que es prácticamente imposible de falsificar o alterar una firma digital sin acceso a la clave privada del remitente.

Criptografía homomórfica

La criptografía homomórfica es una rama avanzada de la criptografía que permite realizar cálculos matemáticos en datos cifrados, sin necesidad de descifrarlos primero. En otras palabras, la criptografía homomórfica permite realizar operaciones matemáticas directamente en datos cifrados, sin necesidad de desencriptarlos primero.

El funcionamiento de la criptografía homomórfica se basa en el uso de algoritmos criptográficos especiales que permiten realizar operaciones matemáticas en datos cifrados. Por ejemplo, se pueden sumar dos números cifrados y obtener un resultado cifrado que es el equivalente a la suma de los dos números en texto plano.

La criptografía homomórfica tiene aplicaciones prácticas en muchos campos, como el procesamiento de datos en la nube y la privacidad de datos en la inteligencia artificial. Por ejemplo, un proveedor de servicios en la nube podría utilizar la criptografía homomórfica para procesar datos confidenciales de un cliente sin tener que descifrarlos primero, lo que mejoraría la privacidad y seguridad de los datos.

Sin embargo, la criptografía homomórfica es aún un campo de investigación activa, ya que existen desafíos técnicos en cuanto a la complejidad computacional y la eficiencia en el procesamiento de datos cifrados. A pesar de esto, la criptografía homomórfica tiene el potencial de transformar la forma en que se procesan y se protegen los datos confidenciales en muchos ámbitos de la tecnología y los negocios.

Ataques criptográficos

Los ataques criptográficos son técnicas utilizadas por los atacantes para tratar de descifrar información cifrada sin tener acceso a la clave de cifrado. Estos ataques pueden ser utilizados para comprometer la privacidad, la confidencialidad y la integridad de los datos protegidos por los algoritmos de cifrado.

Entre los tipos de ataques criptográficos más comunes se encuentran los ataques de fuerza bruta, en los que el atacante prueba todas las combinaciones posibles de claves para descifrar un mensaje cifrado; los ataques de texto claro conocido, en los que el atacante tiene acceso a un mensaje cifrado y su versión original en texto plano, y trata de deducir la clave de cifrado; y los ataques de análisis de frecuencia, en los que el atacante analiza patrones y frecuencias de caracteres en un mensaje cifrado para tratar de descifrarlo.

Otro tipo de ataque criptográfico es el ataque de hombre en el medio, en el que el atacante intercepta y manipula la comunicación entre dos partes para obtener acceso a los datos cifrados y las claves de cifrado.
Para protegerse contra los ataques criptográficos, es importante utilizar algoritmos de cifrado robustos y adecuados para el nivel de seguridad necesario en cada caso, así como implementar buenas prácticas de seguridad, como la gestión adecuada de claves de cifrado y la autenticación de usuarios y dispositivos.

¿Por qué es importante?

La importancia de esta aplicación parte de la base de que es un método para mantener la seguridad informática. Esta tecnología puede proteger cualquier información digital. En el mundo de las criptomonedas la criptografía cifra los mensajes, los protege y evita que un tercero pueda interceptarlos.

La aplicación de cara a las criptomonedas la criptografía cumple con diversas funciones como la autenticación de la identidad del comunicador. En otras palabras hace posible que solo el destinatario del mensaje conozca la identidad del emisor y su procedencia.

Otra de las características que asegura la criptografía es la confidencialidad. Gracias a la criptografía los mensajes están disponibles solo para las personas autorizadas. Además garantiza la integridad de la información que se envía. Se encarga de que el mensaje sea exactamente igual al enviado. No se puede modificar o manipular así que estará intacto.

La criptografía permite un control de acceso para que quien no tenga la autorización necesaria no pueda acceder a los fondos de una transacción ni a los datos de la misma. Como ya hemos visto, todo el funcionamiento de las criptomonedas es posible gracias a esta tecnología, esta es su principal importancia.