INFRAESTRUCTURA DE LLAVE PUBLICA

La infraestructura de clave publica, es la combinacion de software , tecnologias de encriptacion y servicios que posibilitan a las empresas u organismos otorgar seguridad a sus comunicaciones y transacciones por internet.

- El proposito es proveer claves y manejos de certificados confiables y eficientes para lograr la habilitacion de la autenticacion, la no repudacion y la confidencialidad

- Logra la confianza basada en el uso de certificados de clave publica, los cuales son estructuras de datos que ligan los valores de clave publica a los sujetos

- La ligadura se realiza a traves de una autoridad de certificacion, la cual verifica la identidad del sujeto y firma digitalmente el certificado

COMPONENTES PKI

- AUTORIDADES DE CERTIFICACION: Emiten y revocan certificados

- AUTORIDADES DE REGISTRACION: Atestiguan la ligadura entre las claves publicas y las entidades propietarias de los certificados

- POSEEDORES DE LOS CERTIFICADOS: Pueden firmar documentos digitales

- REPOSITORIOS: Guardan y hacen posible los certificados

CERTIFICADOS E INFRAESTRUCTURA DE LA LLAVE PUBLICA
AUTENTICACION: Es un proceso que tiene como finalidad verificar la informacion referente a un determinado objeto, por ejemplo:

- La identidad del remitente (ya sea un dispositivo electronico y un usuario)
- La integridad de la informacion enviada
- El momento de envio de la informacion
- La validez de la firma

MECANSIMOS DE AUTENTICACION

La autenticacion asegura que la identidad de los partcipantes sea verdadera, se pueden evaluar 3 aspectos para autenticar usuarios

- Verificar algo que el usuario tiene
- Poner a prueba al usuario sobre algo que sabe, esto es pedir una contraseña
- Verificar algo que el usuario es, por ejemplo, analizar sus huellas dactilares o su retina

FUNCIONES HASH

- Producen huellas digitales de longitud fija para documentos de longitud arbitriaria, de esta manera producen informacion util para detectar modificaciones maliciosas

- Traducen contraseñas a salidas de longitud fija

- Pueden ser utilizadas para producir numeros aleatorios

- Proveen autenticacion basica a traves de la funcionalidad MAC (message authentication code)

- Utilizadas como bloques basicos para firmas digitales


PROBLEMAS CON ALGORITMOS ASIMETRICOS

Los problemas que surgen del uso de algoritmos asimetricos sin el respaldo de infraestructuras adicionales pueden dividirse en cuatro areas

1- autenticacion de llave
2- renovacion de llaves
3- no repudio
4- aplicacion de politicas.

CRIPTOGRAFIA

DEFINICIONES

• Criptografía:Es el arte de escribir secretamente.

La ciencia de la comunicación segura.

• Criptoanálisis:El arte de romper los esquemas de la criptografía.
• Encripción:Es la transformación de un texto en claro para que no pueda ser leído.
• Texto en claro:Lo que se quiere encriptar.
• Criptograma:Es el producto de la encripción.
• Desencripción:Es como se puede recuperar a partir del criptograma el texto original que fue encriptado.
• Cipher:Es un sistema criptográfico que permite transformar texto plano mediante transposición o sustitución de acuerdo a un algoritmo previamente establecido. Ejemplo: DES, 3DES, etc.

MECANISMOS DE SEGURIDAD

• Algoritmos de llave simétrica.
• Algoritmos de llave asimétrica.
• Hash.
• MAC.
• Firmas digitales.
• Certificados Digitales.

ALGORITMOS DE LLAVE SIMETRICA

• La llave con la que se encripta es igual a la llave con la que se desencripta.
• También conocidos como algoritmos de llave privada, porque esta es conocida solo por los participantes en la comunicación.

• Su principal problema es la distribución de las llaves.
• Altamente eficientes (rápidos).

• Fáciles de implementar en Hardware.

• DES (Data Encription Standard).
• Desarrollado por IBM.
• Encripta bloques de 64 bits y produce bloques de 64 bits.
• Llave de 56 bits aunque se acostumbra escribir como 8 bytes (1 bit de paridad).
• Rápido y eficiente.
• Utilizado en múltiples tecnologías como IPSec.

• DES (Data Encription Standard).
• Desarrollado por IBM.
• Encripta bloques de 64 bits y produce bloques de 64 bits.
• Llave de 56 bits aunque se acostumbra escribir como 8 bytes (1 bit de paridad).
• Rápido y eficiente.
• Utilizado en múltiples tecnologías como IPSec.

• 3DES o Triple DES.
• Una variación es 3DES que consiste en 3 procesos DES en cadena.

• Puede operar así:
• C = Ek3(Ek2(Ek1(P))).Llamado DES-EEE.
• C = Ek3(Dk2(Ek1(P))). Llamado DES-EDE.

• Muy utilizado también en IPSec.

Diagrama 3DES

• IDEA (International Data Encription Algorith)
• Desarrollado en Suiza por Xuejia Lai y James L. Massey of ETH-Zürich
• Llave de 128 bits.
• Encripta bloques de 64 bits y produce bloques de 64 bits.
• Utilizado en PGP (Pretty Good Privacy – Correo seguro).
• RC2
• Desarrollado por Rivest.
• Encripta bloques de 64bits.
• Llave de longitud variable
• Tres veces más rápido que DES.

• RC4
• Desarrollado por Rivest
• Llave de longitud variable
• Encripción de stream.
• Muy utilizado en SSL.
• AES (Advance Encription Standard)
• El algoritmo se llama Rijndael
• Desarrollado por 2 Europeos.
• Encripta bloques de 128 bits y produce bloques de 128 bits.
• Llave de 128, 192 y 256 bits.
• Aprobado por el NIST (National Institute of Standards and Technology).

• Se utiliza una llave para encriptar y otra llave para desencriptar.

• Cada usuario tiene entonces dos llaves: una PRIVADA conocida solo por el usuario y otra PUBLICA conocida por todo el mundo.

• Dada una llave no se puede derivar la otra.

• Basados en la dificultad de factorizar números grandes y logaritmos discretos.

• Difíciles de implementar en Hardware.

• Son más lentos que los simétricos (De 100 a 10.000 veces)

• Generalmente utilizados al comienzo de una sesión segura para el proceso de autenticación y/o para proteger el intercambio de llaves simétricas con las que después se continuará el proceso de encripción.

• Ejemplo: RSA, Diffie-Hellman

• RSA

• Creado por Ron Rivest, Adi Shamir, Leonard Adleman en 1977.

• Basado en la dificultad de factorizar números grandes (200 dígitos o más).

• 100 a 10000 veces más lento que DES.

• Muy utilizado en SSL.

• Llaves típicas de 768 (no muy seguras), 1024, 2048 bits.

• RSA EN DETALLE

• Tome 2 primos p y q y obtenga su producto n=p*q. p y q se almacenan o destruyen.

• Elija un número e <>

• Calcule e*d=1 mod (p-1)(q-1).

• (e,n)=llave pública. (d,n)=llave privada.

• Para encriptar se calcula c=me mod n

• Para desencriptar se calcula m = cd mod n

• Diffie-Hellman.

• Permite a dos partes establecer una llave común.

• Se basa en la dificultad para calcular logaritmos discretos.

• No autentica las partes.

• Muy utilizando en IPSec.

• Se definen varios tipos de grupos así:

• DF Grupo 1: 768 bits.

• DF Group 2: 1024 bits.

• DF Group 5: 1536 bits.

• DIFFIE-HELLMAN EN DETALLE

• Las partes comparten dos números públicos m y g, m debe ser un número primo grande.

• Alice genera un número aleatorio grande a y calcula X=ga mod m

• Bob genera un número aleatorio grande b y calcula Y= gb mod m

• Alice envía X a Bob y Bob envía Y a Alice.

• Bob calcula K1=Xb mod m

• Alice calcula K2=Ya mod m

• K1 y K2 = gab mod m

ALGORITMOS HASH

• Conocidos también como message digests.

• Toma una entrada de longitud variable y produce una salida de longitud fija que se puede considerar una huella digital de la entrada.

• Si los hash de dos mensajes son iguales muy probablemente los mensajes serán los mismos.

• Operan en un solo sentido.

• Ejemplos: MD5 y SHA-1

HASH MD5 Y SHA-1

• MD5 (Message Digests-5)

• Desarrollado por Ron Rivest.

• Produce un código de 128bits.

• En Unix/Linux con comando md5sum se puede calcular el hash de un archivo. Util para verificar integridad.

n RFC 1321.

• SHA-1 (Secure Hash Algorith-1)

• Desarrollado por NIST/NSA (National Institute of Standards and Technology/National Security Agency).

• Produce un código de 160bits.

• Más lento que MD5 pero más segurio.

• MAC

• Message Authenticacion Code.

• Hash donde interviene una llave simétrica.

• Permite garantizar la integridad de un mensaje.

FIRMA DIGITAL

• HASH encriptado con la llave privada de un esquema asimétrico.

• Usado en SET (Secure Electronic Transactions).

DIGITAL ENVELOPE

• Sobre digital.

• Técnica de encripción de dos niveles asi:

• El mensaje es encriptado utilizando una tecnología simétrica.

• La llave requerida para desencriptar el mensaje va encriptada con una tecnología asimétrica (llave publica).

• Mejora el rendimiento al utilizar la criptografía asimétrica (que es lenta) solo para encriptar la llave simétrica con la que va encriptado el mensaje.

APLICACIÓN DE LA CRIPTOGRAFIA

• PRIVACIDAD: DES, IDEA o RSA.

• AUTENTICACIÓN: RSA.

• NO RECHAZO: RSA y MD5 o SHA-1 (Secure Hash Algorith). NSA/NIST

• INTEGRIDAD: MD5 y SHA-1