Seguridad en Redes

Seguridad en Redes. e-Portafolio del Modulo de Seguridad en Redes de la Universidad Nacional Abierta ya Distancia UNAD.

Firmas Digitales



Firmas digitales

Las firmas digitales hacen posible el intercambio seguro de documentos electrónicos, al permitir comprobar tanto la autenticidad como la integridad de la información que se intercambia. Al aumentar drásticamente el número de organizaciones que intercambian datos de forma electrónica, así como la cantidad de datos que se intercambian hoy en día, la transmisión segura de información ha pasado a ser algo clave para todas las empresas, independientemente del sector.
Una firma digital se crea por medio de una serie de procesos matemáticos que transforman los datos (p. ej. un documento Word, un PDF o un archivo XML) en un mensaje resumen cifrado. El remitente codifica el mensaje resumen (también llamado firma digital), lo adjunto o lo incrusta en un archivo y envía el paquete al destinatario. Una vez recibido el paquete y descifrado el mensaje resumen, se puede determinar la autenticidad y la integridad de los datos.
Si la firma digital coincide con la identidad del remitente, entonces uno puede estar bastante seguro de que los datos fueron enviados por la persona asociada a la firma digital (en el peor de los casos, el remitente tuvo acceso a la identidad digital del remitente que se supone envió los datos). Si el mensaje resumen coincidió con la identidad del remitente, también se puede suponer que el documento no sufrió ningún cambio desde que el remitente lo firmó digitalmente.

La función hash
Un archivo (o colección de datos) se transforma en un mensaje resumen por medio de una función matemática que recibe el nombre de función "hash". La función hash reduce el tamaño del archivo, que pasa a tener un número fijo de bits. El archivo más pequeño contiene una representación del contenido del documento original (algo parecido a la versión en código Morse del archivo).

La función hash funciona como cualquier otra fórmula matemática. Es decir, el resultado (mensaje resumen/firma digital) dependerá del operando (archivo) al que se aplica la función. Al igual que la función matemática "multiplicar por siete" dará como resultado 49 si el operando es siete y 35 si el operando es cinco, la función hash creará un mensaje resumen único dependiendo del contenido del archivo.
La firma digital (también llamada a veces "huella digital") creada por la función hash es totalmente única porque cada archivo tiene un contenido y características distintas.





En la actualidad se usan varias funciones hash diferentes, como la MDF5 de Rivest, que convierte el archivo en un mensaje resumen de 128 bits y la SHA (algoritmo hash seguro) de NIST, que crea un mensaje resumen de 160 bits.
Además de ser un algoritmo sin colisiones de hash (o un algoritmo que crea un mensaje resumen totalmente único), a la firma digital creada con la función hash no se le puede aplicar ingeniería inversa. En otras palabras, dado el resultado de la función hash (es decir, la firma o el mensaje resumen) es prácticamente imposible reconstruir el documento o colección de datos a partir de esa información.
Codificación
Una vez creado el mensaje resumen con la función hash, este se codifica.
Para codificar un mensaje, es necesario enlazarlo con una identidad digital única (como si se tratase del número de la seguridad social, por ejemplo). Este identificador único emite un par de "claves", una privada (que sólo conoce el remitente) y una pública (utilizada por quienes intercambian mensajes codificados con el propietario de la clave privada).
Las claves son en realidad algoritmos asociados usados para transformar los datos (p. ej. el contenido del mensaje) en un formato ininteligible para el ser humano y transformarlos después otra vez. Sólo la clave asociada puede desbloquear el contenido codificado por la otra clave.
El proceso de generación, asignación y gestión de identificadores digitales únicos y de emisión de claves es llevado a cabo por instituciones externas y acreditadas llamadas "entidades de certificación" (p. ej. Thawte, Symantec o Microsoft Certificate Services, que funcionan sistemas operativos de servidores Windows). Estas entidades externas y las normas que regulan la emisión de identificadores digitales son una parte importante de la infraestructura de clave pública (PKI) que hace posible el uso de firmas digitales y otras medidas de seguridad.
Después de aplicar la función hash al archivo y crear el mensaje resumen, el remitente usa su clave privada única para codificar el mensaje resumen. Una vez codificada, la firma digital se puede incrustar en el archivo (lo que llamamos "firma envuelta") o se puede adjuntar como archivo separado (lo que llamamos firma "separada"). Después se envía el paquete al destinatario.
Cuando recibe el paquete, el destinatario "desbloquea" el mensaje resumen con una clave pública asociada a la clave privada del remitente (esto se denomina criptografía asimétrica). Si la clave pública consigue descodificar la firma digital, significa que el archivo fue enviado por la persona a la que está asociado el identificador digital (o, en el peor de los casos, alguien tuvo acceso a dicho identificador).





Tenga en cuenta que hay otro proceso de codificación alternativo por el cual el remitente y el destinatario usan la misma clave para codificar y descodificar el archivo (criptografía simétrica). Sin embargo, este otro proceso no es compatible con las firmas digitales, ya que estas se basan en la asociación existente entre un identificador digital y una persona concreta, para que el remitente no pueda repudiar el mensaje. En otras palabras, un remitente cuya firma digital esté adjunta a un archivo no puede negar haberlo enviado porque su "DNA digital" está asociado al archivo.
Una vez descodificado el mensaje resumen y confirmada la autenticidad de la firma digital, se puede confirmar también la integridad del archivo.
Recrear el mensaje resumen.
Como dijimos antes, el mensaje resumen o la firma digital se crea al aplicar una función hash al archivo.
Cuando el destinatario recibe el archivo y descodifica la firma digital, se aplica la misma función hash. Si el mensaje resumen creado en el lado del destinatario es idéntico al mensaje resumen del archivo, significa que no se realizaron cambios en el archivo desde que la firma digital se adjuntó o incrustó en él. Si la firma digital original no concuerda en algún aspecto con la firma digital recreada, significa que se realizó algún cambio en el archivo.



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