PDF de programación - 05. Criptografía de clave pública Criptografía - Introducción

CRIPTOGRAFÍA

5º CURSO DE INGENIERÍA INFORMÁTICA

Introducción

E.T.S.I. Informática

Universidad de Sevilla

Curso 2007/2008

Necesidad de la
seguridad

No sólo secreto

Ataques y
defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

¿Qué es la
Criptografía?

Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

NECESIDAD DE LA SEGURIDAD

 Siempre hay oponentes.

 Un remedio : no tener secretos, pero

¿y si no es posible?

◦ Existencia de datos sensibles.
◦ Privacidad.
◦ Necesidad de autenticación.
◦ Etc.

Necesidad de la seguridad

Criptografía – 5º Curso de Ingeniería Informática – Universidad de Sevilla

Necesidad de la
seguridad

No sólo secreto

Ataques y
defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

¿Qué es la
Criptografía?

Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

NO SÓLO SECRETO

o Privacidad

◦ Un adversario no debe poder acceder al contenido de la información.

o Integridad

◦ El usuario de la información debe poder verificar que ésta no ha sido

alterada por agentes no autorizados.

o Autenticación

◦ El usuario de la información debe convencerse a sí mismo de que ésta ha

sido originada por agentes autorizados.

o Firma

◦ El usuario de la información debe poder convencer a otros de que ésta ha

sido originada por agentes autorizados.

o No repudio

◦ El autor de la información no puede negar que él la ha originado. El

receptor de una información no puede negar que lo ha recibido.

o Control de acceso

◦ El acceso a la información está controlado por el sistema, que sólo lo

permita a agentes autorizados.

o Disponibilidad

◦ La información está disponible para los agentes autorizados cuando éstos

la solicitan.

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Necesidad de la
seguridad

No sólo secreto

Ataques y
defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

¿Qué es la
Criptografía?

Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

ATAQUES Y DEFENSAS

o Ataques de seguridad

◦ Acciones que comprometen la seguridad de la

información.

◦ Pueden ser activos o pasivos.

o Mecanismos de seguridad

◦ Procedimientos para:

 Prevenir un ataque.
 Detectar un ataque.
 Recuperar la información tras los daños causados por un

ataque.

o Servicios de seguridad

◦ Servicios que hacen uso de varios mecanismos de

seguridad para proteger la información de los ataques.

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Necesidad de la
seguridad

No sólo secreto

Ataques y
defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

¿Qué es la
Criptografía?

Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

ATAQUES PASIVOS

• El oponente intenta sólo obtener la información sin

intención de modificarla.

• Difíciles de detectar.

• Defensa: mecanismos de prevención, más que de detección.

Obtención de la

información

Análisis del

tráfico

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ATAQUES ACTIVOS

• El oponente no sólo pretende obtener la

información sino también modificarla.

• Difíciles de prevenir.

•

Fáciles de detectar.

• Defensa: mecanismos de detección y recuperación.

Suplantación

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No sólo secreto

Ataques y
defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

¿Qué es la
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Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

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ATAQUES ACTIVOS

Modificación

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No sólo secreto

Ataques y
defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

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Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

Repetición

Interrupción

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defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

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Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

SERVICIOS DE SEGURIDAD

Específicos
Pueden incorporarse alguna capa de protocolo.

Firma digital.

• Cifrado.
•
• Control de acceso.
•

Integridad de los datos.

•
•
•
•

Intercambio de autentificación.
Relleno del tráfico.
Control de enrutamiento.
Notarización.

Generales
No están incorporados en ninguna capa de protocolo.

•
Funcionalidad fiable.
•
Etiquetas de seguridad.
• Detección de acciones.
•
Integridad de los datos.

•

•
•

Informes para auditorías de
seguridad.
Relleno del tráfico.
Recuperación de la seguridad.

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¿QUÉ ES LA CRIPTOGRAFÍA?

 Qué es y qué hace:

◦ Herramienta básica para todos los servicios de seguridad.

◦ Se ocupa de la seguridad de las comunicaciones en

presencia de adversarios.

 Una definición:

◦ Estudio de las técnicas matemáticas relacionadas con la

seguridad de la información, confidencialidad, integridad de
datos, autentificación y reconocimiento del origen de los
datos.

Necesidad de la
seguridad

No sólo secreto

Ataques y
defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

¿Qué es la
Criptografía?

Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

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seguridad

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Ataques y
defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

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Criptografía?

Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

CIFRAR Y DESCIFRAR

•

Proceso de cifrar y descifrar:

•

Cifrado:
◦ Proceso de obtención del texto cifrado a partir del texto en claro
◦
◦ No es lo mismo que codificar.

Incorrecto: encriptar, criptografiar, …

• Descifrado:

◦ Proceso de recuperación del texto en claro a partir del texto

cifrado por parte de un agente autorizado.
Incorrecto: desencriptar, decodificar, …

◦
◦ No es lo mismo que descodificar.

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seguridad

No sólo secreto

Ataques y
defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

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Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

CRIPTOANÁLISIS

 Criptoanálisis:

◦ Recuperación del texto en claro y/o las claves por parte de

un agente no autorizado.

◦ En función de los elementos que conozca el oponente

hablaremos de distintos tipos de criptoanálisis.

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seguridad

No sólo secreto

Ataques y
defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

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Criptografía?

Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

CRIPTOANÁLISIS

Tipos de criptoanálisis:

Tipo

Denominación

Información que posee el criptoanalista

1

2

3

Sólo texto cifrado

• Algoritmo de cifrado.

• Texto cifrado a romper.

Texto claro conocido

• Algoritmo de cifrado.

• Texto cifrado a romper.

• Una o más parejas de texto claro/texto cifrado.

Texto claro elegido

• Algoritmo de cifrado.

• Texto cifrado a romper.

• Texto en claro elegido por el criptoanalista y el

correspondiente texto cifrado.

4

Texto cifrado elegido

• Algoritmo de cifrado.

• Texto cifrado a romper.

• Texto cifrado elegido por el criptoanalista y el correspondiente

texto claro.

5

Texto elegido

• Algoritmo de cifrado.

• Texto cifrado a romper.

•

El criptoanalista tiene acceso a la maquinaria de cifrado y puede
generar todas las parejas que desee de texto claro/texto cifrado
con la misma clave que el que quiere romper.

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SEGURIDAD COMPUTACIONAL

Necesidad de la
seguridad

No sólo secreto

Ataques y
defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

¿Qué es la
Criptografía?

Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

 Un sistema es computacionalmente seguro si

cumple alguna de las condiciones siguientes:
◦ El coste del criptoanálisis excede el valor de la información

obtenida.

◦ El tiempo necesario para el criptoanálisis excede el tiempo de vida

útil de la información.

 Son necesarias suficientes pruebas.

 En las pruebas debemos suponer que el oponente

es muy capaz:
◦ Conoce el criptosistema utilizado.
◦ Conoce la naturaleza del texto en claro (sabe qué busca).
◦ Si encuentra el texto en claro, sabe que lo ha encontrado.
◦ Tiene capacidad suficiente.
◦ Tiene suficientes recursos.

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Necesidad de la
seguridad

No sólo secreto

Ataques y
defensas

Ataques pasivos

Ataques activos

Servicios de
seguridad

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Criptografía?

Cifrar y descifrar

Criptoanálisis

Seguridad
computacional

Atacantes y sus
recursos

ATACANTES Y SUS RECURSOS

Según un estudio realizado, en la siguiente tabla se agrupan los tipos de
atacantes según los recursos de que disponen:

Recurso

Adolescente Académico

Crimen

Gobierno

Tiempo

Limitado

Moderado

Mucho

Mucho

Presupuesto

<1.000€

<100.000€

>100.000€

¿ ?

Creatividad

Variable

Detectabilidad

Objetivo

Número

Alta

Reto

Alta

Alta

Variable

Variable

Baja

Baja

Publicidad

Dinero

Variable

Muchos

Moderado

Pocos

Organizado

No

No

Sí

¿ ?

Sí

Fuente: Cryptography Research, Inc. “Crypto Due Diligence”

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