Cómo funciona el cifrado asimétrico: Claves y algoritmos

El cifrado asimétrico, también conocido como criptografía de clave pública, es una técnica fundamental en la seguridad informática moderna. Su capacidad para garantizar la confidencialidad y la autenticidad de los datos se basa en un principio matemático elegante y poderoso: el uso de un par de claves distintas, pero complementarias.

¿Cómo funciona?

El funcionamiento del cifrado asimétrico puede explicarse en tres pasos esenciales:

1. Generación de claves:
   • Se generan dos claves: una pública y otra privada.
   • Ambas están vinculadas matemáticamente, pero es computacionalmente inviable obtener la privada a partir de la pública.
2. Cifrado:
   • Cualquiera puede usar la clave pública del destinatario para cifrar un mensaje.
   • Solo el poseedor de la clave privada correspondiente puede descifrarlo.
3. Firma digital (función inversa):
   • Un usuario puede firmar un mensaje con su clave privada.
   • Otros pueden verificar su autenticidad usando la clave pública del firmante.

Esto permite no solo cifrar información, sino también verificar identidades y prevenir alteraciones.

Principales algoritmos de cifrado asimétrico

A lo largo del tiempo, se han desarrollado varios algoritmos de clave pública. Los más representativos son:

Algoritmo	Año	Características principales
RSA	1977	Basado en factorización de números primos grandes. Ampliamente usado.
ElGamal	1985	Basado en logaritmos discretos. Utilizado en GPG y criptografía de curva elíptica.
ECC	1985	Usa curvas elípticas. Mayor seguridad con claves más pequeñas. Ideal para dispositivos móviles.
DSA	1991	Utilizado principalmente para firmas digitales.

Ejemplo ilustrativo: flujo de cifrado

Imagina que Ana quiere enviarle un mensaje seguro a Carlos:

• Carlos publica su clave pública.
• Ana cifra el mensaje usando esa clave pública.
• Solo Carlos, con su clave privada, puede descifrarlo.

Esto asegura que nadie más, incluso si intercepta el mensaje cifrado, pueda entenderlo.

Ventajas de la separación de claves

• No es necesario compartir la clave privada.
• Mejora la escalabilidad en redes grandes.
• Permite verificar identidades mediante firmas digitales.

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Referencias

• Hernández, L. (2016). Criptografía de clave asimétrica. En La criptografía (pp. 93–134). Editorial CSIC.
• Maillo, J. (2017). Seguridad de la información. En Sistemas seguros de acceso y transmisión de datos (pp. 76–102). RA-MA Editorial.
• Singh, S. (2000). The Code Book. Anchor Books.