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Algoritmos Criptográficos (Cryptographic Algorithms) 

La criptografía (cryptography) es la ciencia de proteger la información mediante técnicas de cifrado (encryption techniques). Entender cómo funcionan los algoritmos criptográficos y sus aplicaciones en diferentes contextos es esencial para implementar controles de seguridad (security controls) efectivos.

🚀 1. Conceptos Fundamentales de Criptografía (Cryptographic Concepts) 📚🔑

🔑 ¿Qué es la Criptografía? (What is Cryptography?)

• La criptografía (cryptography) significa literalmente "escritura secreta (secret writing)".
• Su objetivo es hacer que la información sea inaccesible para usuarios no autorizados (make information inaccessible to unauthorized users), incluso si conocen su ubicación.
• Se opone a la seguridad por oscuridad (security through obscurity), donde la protección se basa en esconder los detalles en lugar de cifrarlos adecuadamente.

🧠 Términos Clave (Key Terms):

Término en Español Término en Inglés : Definición
Texto plano Plaintext : Mensaje sin cifrar.
Texto cifrado Ciphertext : Mensaje cifrado que no puede ser leído sin descifrar.
Algoritmo Algorithm : Proceso usado para cifrar y descifrar mensajes.
Criptoanálisis Cryptanalysis : Arte de romper sistemas criptográficos.

👤 Personajes Clásicos en Criptografía (Key Actors in Cryptography):

• Alice: Remitente del mensaje legítimo.
• Bob: Receptor del mensaje legítimo.
• Mallory: Atacante malicioso que intenta interceptar o manipular el mensaje.

🔑 Reflexión: La criptografía no depende de que el atacante desconozca la existencia del mensaje, sino de que no pueda descifrarlo sin la clave adecuada (key).

🚀 2. Tipos de Algoritmos Criptográficos (Types of Cryptographic Algorithms) 🛠️🔑

Existen tres tipos principales de algoritmos criptográficos (three main types of cryptographic algorithms), cada uno con un rol específico en las propiedades de seguridad (security properties):

1. Confidencialidad (Confidentiality)
2. Integridad (Integrity)
3. No Repudio (Non-Repudiation)

🔐 a. Cifrado Simétrico (Symmetric Encryption)

• Definición (Definition): Utiliza la misma clave (same key) para cifrar y descifrar datos.
• Ventajas (Advantages): Rápido y eficiente para manejar grandes volúmenes de datos.
• Desventajas (Disadvantages): Problema en el intercambio seguro de claves (key exchange).
• Ejemplos (Examples): AES (Advanced Encryption Standard), DES (Data Encryption Standard), 3DES.
• Uso Común (Common Use Case): Cifrado de bases de datos, almacenamiento en discos.

🔑 Caso Práctico:

• VPN (Virtual Private Network): Usa AES-256 para cifrar los datos transmitidos.

🔑 b. Cifrado Asimétrico (Asymmetric Encryption)

• Definición (Definition): Utiliza un par de claves (key pair):
  • Clave Pública (Public Key): Cifra los datos.
  • Clave Privada (Private Key): Descifra los datos.
• Ventajas (Advantages): No requiere intercambio directo de claves.
• Desventajas (Disadvantages): Más lento para manejar grandes volúmenes de datos.
• Ejemplos (Examples): RSA (Rivest-Shamir-Adleman), ECC (Elliptic Curve Cryptography).
• Uso Común (Common Use Case): SSL/TLS, firmas digitales.

🔑 Caso Práctico:

• Certificados SSL/TLS: Protegen la comunicación en sitios web.

📉 c. Hashing (Hashing)

• Definición (Definition): Convierte los datos en una cadena de longitud fija (fixed-length string) que no puede ser revertida (one-way encryption).
• Ventajas (Advantages): Rápido y eficiente.
• Desventajas (Disadvantages): Vulnerable a ataques de colisión y fuerza bruta si el algoritmo es débil.
• Ejemplos (Examples): SHA-256, MD5, SHA-3.
• Uso Común (Common Use Case): Almacenamiento de contraseñas, verificación de integridad de archivos.

🔑 Caso Práctico:

• Contraseñas Seguras: Almacenar contraseñas usando SHA-256 para evitar accesos no autorizados.

🚀 3. Importancia de los Algoritmos Criptográficos Adecuados (Importance of Appropriate Cryptographic Solutions) 💼🔑

🔒 a. Cumplimiento Regulatorio (Regulatory Compliance)

• Cumplir con estándares como GDPR, HIPAA, PCI DSS, que exigen el cifrado de datos confidenciales.

🔒 b. Protección de la Privacidad (Privacy Protection)

• Evitar la filtración de información personal o empresarial.

🔒 c. Seguridad en Transacciones (Transaction Security)

• Proteger transacciones financieras y comunicaciones empresariales.

🔒 d. Autenticación y Confianza (Authentication and Trust)

• Los certificados digitales aseguran la identidad de las partes involucradas en la comunicación.

💬 4. Preguntas de Reflexión (Blue Team & Red Team) 🛡️🚀

🛡️ 💻 Blue Team (Defensores - Defenders)

1. ¿Cómo seleccionarías entre cifrado simétrico y asimétrico en un sistema híbrido?

• Usaría asimétrico para el intercambio de claves (key exchange) y simétrico para cifrar datos debido a su eficiencia en el procesamiento de grandes volúmenes.

2. ¿Por qué el hashing no reemplaza al cifrado para proteger datos confidenciales?

• El hashing es unidireccional (one-way) y no puede revertir el proceso para recuperar los datos originales.

3. ¿Cómo detectarías un intento de criptoanálisis en tu sistema?

• Monitoreando patrones de tráfico inusuales y verificando intentos repetidos de acceso fallidos.

4. ¿Qué medidas tomarías si un algoritmo criptográfico usado en tu organización queda obsoleto?

• Migraría a algoritmos más robustos (e.g., AES-256 en lugar de DES).

5. ¿Cómo garantizarías el intercambio seguro de claves?

• Usando protocolo Diffie-Hellman (DH) o ECDH (Elliptic Curve Diffie-Hellman).