¿Qué es la criptografía de clave pública?
La criptografía de clave pública (PKC), también conocida como criptografía asimétrica, es un mecanismo que utiliza claves tanto públicas como privadas, correspondiente a la criptografía simétrica que utiliza una única clave. El uso de pares de claves otorga a PKC funciones y propiedades únicas para resolver los desafíos inherentes presentes en otras tecnologías de criptografía. Esta forma de criptografía se ha convertido en un principio importante en la seguridad informática moderna y es un componente clave del creciente ecosistema de criptomonedas.
Cómo funciona la criptografía de clave pública
En el sistema PKC, el remitente usa la clave pública para cifrar la información y el receptor usa la clave privada para descifrar la información. Dado que las dos claves son completamente diferentes, la clave pública se puede compartir de forma segura sin preocuparse por comprometer la seguridad de la clave privada. Cada conjunto de pares de claves asimétricas es único, lo que garantiza que la información cifrada con la clave pública solo pueda ser leída por la persona que posee la clave privada correspondiente.
Además, debido a que los pares de claves generados por los algoritmos de cifrado asimétrico están relacionados matemáticamente, sus longitudes de clave son mucho más largas que las utilizadas por la criptografía simétrica. Su longitud suele ser de 1024 o 2048 bits, por lo que resulta extremadamente difícil utilizar la clave pública para calcular la clave privada correspondiente. Hoy en día, el algoritmo de cifrado asimétrico más común se llama RSA. En el esquema RSA, la clave se genera multiplicando dos números (normalmente dos números primos mayores) y tomando el módulo común. El módulo generará dos claves, una es una clave pública que se puede compartir y la otra es una clave privada que debe mantenerse en secreto. El algoritmo RSA fue propuesto por primera vez por Rivest, Shamir y Adleman (llamado RSA) en 1977, y sigue siendo una parte importante del sistema de criptografía de clave pública.
Utilice PKC como herramienta de cifrado
La criptografía de clave pública resuelve un problema de larga data en los algoritmos simétricos, a saber, el problema de comunicación entre las claves de cifrado y descifrado. Al enviar una clave simétrica a través de una conexión no segura se corre el riesgo de exponerla a un tercero, quien luego puede leer cualquier información cifrada por la clave compartida. Si bien existen técnicas de criptografía como el protocolo de intercambio de claves Diffie-Hellman para resolver este problema, estas claves siguen siendo vulnerables. En la criptografía de clave pública, no tiene que preocuparse en absoluto por este problema y las claves utilizadas para el cifrado se pueden compartir a través de cualquier conexión de red. En este punto, el algoritmo asimétrico proporciona un mayor nivel de protección que el algoritmo simétrico.
Casos de uso en firmas digitales
Otra aplicación de los algoritmos de criptografía asimétrica es el uso de firmas digitales para verificar datos. Básicamente, una firma digital es un hash creado utilizando los datos del mensaje. Después de enviar un mensaje, el destinatario puede verificar la firma utilizando la clave pública del remitente para verificar el origen del mensaje y asegurarse de que el mensaje no haya sido manipulado. En algunos casos, las firmas digitales y las técnicas de cifrado se aplican simultáneamente porque el propio hash puede estar cifrado. Sin embargo, cabe señalar que no todos los sistemas de firma digital utilizan tecnología de cifrado.
limitación
De hecho, PKC se puede utilizar para mejorar la seguridad informática y verificar la integridad de la información, pero también tiene ciertas limitaciones. Dado que el cifrado y descifrado implican operaciones matemáticas complejas, los algoritmos asimétricos también pueden ser ligeramente lentos al procesar grandes cantidades de datos. Y este tipo de criptografía también depende en gran medida del supuesto de confidencialidad de la clave privada. Si una clave privada se comparte o divulga accidentalmente, la seguridad de la información cifrada utilizando su clave pública correspondiente se verá comprometida. A veces, la clave privada de un usuario también puede perderse accidentalmente, en cuyo caso el usuario perderá el acceso a los datos cifrados.
Aplicaciones de la criptografía de clave pública
Muchos sistemas informáticos modernos utilizan este tipo de criptografía para proporcionar seguridad a la información confidencial. Por ejemplo, la criptografía de clave pública se puede utilizar para cifrar correos electrónicos y garantizar la confidencialidad de su contenido. El protocolo Secure Sockets Layer (SSL) que permite conexiones seguras a sitios web también utiliza criptografía asimétrica. Los sistemas PKC también se están utilizando para explorar entornos de votación electrónica seguros que permitirían a los votantes participar en las elecciones desde las computadoras de sus hogares.
Las características de PKC también son prominentes en la tecnología blockchain y criptomonedas. Cuando se crea una nueva billetera de criptomonedas, se generan un par de claves (pública y privada). Las direcciones públicas se generan utilizando la clave pública y se pueden compartir de forma segura con otros. Las claves privadas, por otro lado, se utilizan para crear firmas digitales y verificar transacciones, por lo que deben mantenerse en secreto. Cuando una transacción es verificada por el hash certificado en la firma digital, se puede agregar al libro mayor de blockchain. Este sistema de firma digital garantiza que solo los usuarios con la clave privada correspondiente a la billetera de criptomonedas puedan acceder a los fondos de la billetera. Pero vale la pena señalar que los cifrados asimétricos utilizados en las aplicaciones de criptomonedas son diferentes de los utilizados con fines de seguridad informática. Por ejemplo, Bitcoin y Ethereum utilizan el algoritmo de firma digital de curva elíptica (ECDSA) para verificar las transacciones.
Desde la seguridad informática hasta la verificación de transacciones de criptomonedas, la criptografía de clave pública desempeña un papel clave en la seguridad de los sistemas digitales modernos. Al utilizar pares de claves públicas y privadas, los algoritmos de criptografía asimétrica resuelven los problemas de seguridad inherentes a la criptografía simétrica. El uso de PKC se ha experimentado durante muchos años y sus aplicaciones en campos emergentes se desarrollan constantemente, especialmente en el campo de blockchain y criptomonedas.
