Criptografia

 

Criptografía

La palabra Criptografía proviene del griego "kryptos" que significa oculto, y "graphia", que significa escritura, y su definición según el dicccionario es "Arte de escribir con clave secreta o de un modo enigmático". La Criptografía es una técnica, o más bien un conjunto de técnicas, que originalmente tratan sobre la protección o el ocultamiento de la información frente a observadores no autorizados. Entre las disciplinas que engloba cabe destacar la Teoría de la Información, la Complejidad Algorítmica y la Teoría de números o Matemática Discreta, que como ya sabemos estudia las propiedades de los números enteros.

A través de la criptografía la información puede ser protegida contra el acceso no autorizado, su interceptación, su modificación y la inserción de información extra. También puede ser usada para prevenir el acceso y uso no autorizado de los recursos de una red o sistema informático y para prevenir a los usuarios la denegación de los servicios a los que sí están permitidos. Modernamente, la criptografía es la metodología para proveer la seguridad de las redes telemáticas, incluyendo la identificación de entidades y autenticación, el control de acceso a los recursos, la confidencialidad de los mensajes transmitidos, la integridad de los mensajes y su no repudio.

Breve historia de la criptografía

Entre el Antiguo Egipto e Internet, los criptogramas (los mensajes cifrados) han protagonizado buena parte de los grandes episodios históricos y un sinfín de anécdotas. Existen mensajes cifrados entre los artículos del Kamasutra, se usaron por gobernantes y militares ya en los primeros estados como Egipto, Babilonia, Roma... Abundan en los textos diplomáticos de toda época, indispensables para las órdenes militares y los ejércitos modernos en tiempos de guerra y, por supuesto, esenciales en la actividad de los espías. Hoy en día, con las nuevas tecnologías el uso de la criptografía se ha extendido más allá de su tradicional esfera estatal o política, y es vital también para la actividad diaria de las empresas y ciudadanos particulares.

Los primeros métodos criptográficos

Los espartanos utilizaron, hacia el 400 a.C., la Escitala, que puede considerarse el primer sistema de criptografía por transposición, es decir, que se caracteriza por ocultar el significado real de un texto alterando el orden de los signos que lo conforman. Los militares de la ciudad-estado griega escribían sus mensajes sobre una tela que envolvía una vara. El mensaje sólo podía leerse cuando se enrollaba la tela sobre un bastón del mismo grosor, que poseía el destinatario lícito del mensaje 

El método de la escitala era extremadamente sencillo, como también lo era el que utilizó Julio César, basado en la sustitución de cada letra por la situada tres puestos después en el alfabeto latino. A este cifrado por sustitución sencilla se le conoce como cifrado César.

Durante la II Guerra Mundial

El siglo XX ha revolucionado la criptografía. Retomando el concepto de las ruedas concéntricas de Alberti, a principios del siglo se diseñaron teletipos equipados con una secuencia de rotores móviles. éstos giraban con cada tecla que se pulsaba. De esta forma, en lugar de la letra elegida, aparecía un signo escogido por la máquina según diferentes reglas en un código polialfabético complejo. Estos aparatos, se llamaron traductores mecánicos. Una de sus predecesoras fue la Rueda de Jefferson, el aparato mecánico criptográfico más antiguo que se conserva.

La primera patente data de 1919, y es obra del holandés Alexander Koch, que comparte honores con el alemán Arthur Scherbius, el inventor de Enigma una máquina criptográfica a rotor que los nazis creyeron inviolable, sin saber que aceleraría su derrota. En efecto, en el desenlace de la contienda, hubo un factor decisivo y apenas conocido: los aliados eran capaces de descifrar todos los mensajes secretos alemanes.

Una organización secreta británica, en la que participó Alan Turing, uno de los padres de la informática y de la inteligencia artificial, había logrado desenmascarar las claves de Enigma y de su "hermana mayor" Lorenz, desarrollando más de una docena de artilugios -llamados las bombas- que desvelaban los mensajes cifrados. La máquina alemana se convertía así en el talón de Aquiles nazi, un topo en el que confiaban y que en definitiva, trabajaba para el enemigo. Paralelamente, Los códigos de la versión japonesa de Enigma (llamados Purple, violeta) se descifraron por un grupo de analistas, dirigidos por el comandante Joseph J. Rochefort. Su criptoanálisis fue vital para la victoria americana en la batalla de Midway.

La criptografía en la actualidad

Finalizada la contienda, las nuevas tecnologías electrónicas y digitales se adaptaron a las máquinas criptográficas. Se dieron así los primeros pasos hacia los sistemas criptográficos más modernos, mucho más fiables que la sustitución y transposición clásicas. Hoy por hoy, se utilizan métodos que combinan los dígitos del mensaje con otros, o bien algoritmos de gran complejidad como el DES (inventado por IBM) y sus posteriores sucesores.

Una de las aportaciones del último cuarto del s. XX son los sistemas de cifrado asimétrico o de clave pública (como RSA), en contraposición con todos los anteriores, que son criptosistemas simétricos o de clave privada, que usaban la misma clave para el cifrado y el descifrado del mensaje. La ventaja de estos sistemas es que permiten solucionar uno de los problemas de la criptografía clásica, la distribución de las claves secretas a los participantes en la comunicación. En la criptografía de clave pública, una de las claves puede hacerse pública sin que por ello la seguridad de la clave secreta se vea afectada. Lo cifrado con la clave secreta puede descifrarse con la pública y viceversa. Esta propiedad de los criptosistemas asimétricos permite también otras aplicaciones de estos criptosistemas, como la firma digital que es tan importante en las redes de telecomunicaciones hoy.

Con la publicación del algoritmo RSA en 1977 por parte de los matemáticos Ron Rivest, Adi Shamir y Len Adleman la criptografía "moderna" o de clave pública alcanza su consolidación.

Criptología: criptografía y criptoanálisis

Conviene hacer notar que la palabra Criptografía sólo hace referencia al uso de códigos, por lo que no engloba a las técnicas que se usan para romper dichos códigos, conocidas en su conjunto como Criptoanálisis. En cualquier caso ambas disciplinas están íntimamente ligadas; no olvidemos que cuando se diseña un sistema para cifrar información, hay que tener muy presente su posible criptoanálisis, ya que en caso contrario podríamos llevarnos desagradables sorpresas.

Finalmente, el término Criptología, aunque no está recogido aún en el Diccionario, se emplea habitualmente para agrupar tanto la Criptografía como el Criptoanálisis.

Criptosistemas (sistemas de cifrado)

Tipos de criptosistemas

Existen dos tipos fundamentales de criptosistemas o sistemas de cifrado:

• Criptosistemas simétricos o de clave privada. Son aquellos que emplean una misma clave k tanto para cifrar como para descifrar. Presentan el inconveniente de que para ser empleados en comunicaciones la clave k debe estar en posesión tanto en el emisor como en el receptor, lo cual nos lleva preguntarnos cómo transmitirles a los participantes en la comunicación esa clave de forma segura.
• Criptosistemas asimétricos o de clave pública, que emplean una doble clave (kp,kP). kp se la conoce como clave privada y kP se la conoce como clave pública. Una de ellas sirve para la transformación o función E de cifrado y la otra para la transformación D de descifrado.