🔐 Cifrado Asimétrico: Claves Públicas y Privadas en la Seguridad Digital

El cifrado asimétrico es un sistema criptográfico donde se utilizan dos claves diferentes pero relacionadas matemáticamente: una clave pública para cifrar y una clave privada para descifrar. Este método resuelve el problema de distribución segura de claves en el cifrado simétrico, permitiendo una comunicación segura incluso en redes no seguras.

📚 1. ¿Qué es el cifrado asimétrico?

El cifrado asimétrico utiliza un par de claves:

• Clave pública: Se comparte libremente y se utiliza para cifrar datos.
• Clave privada: Se mantiene en secreto y se utiliza para descifrar datos cifrados con la clave pública correspondiente.

📌 Analogía práctica:
Imagina un buzón de correo con una cerradura especial:

• Clave pública: Cualquiera puede usarla para depositar cartas (cifrar mensajes) en tu buzón.
• Clave privada: Solo tú tienes la llave para abrir el buzón y leer las cartas (descifrar mensajes).

🔄 2. Funcionamiento del cifrado asimétrico

1. Generación de claves:
   • Bob genera un par de claves (pública y privada).
2. Distribución de la clave pública:
   • Bob distribuye su clave pública libremente.
3. Cifrado:
   • Alice usa la clave pública de Bob para cifrar un mensaje.
4. Transmisión:
   • Alice envía el mensaje cifrado a Bob.
5. Descifrado:
   • Bob usa su clave privada para descifrar el mensaje.

🔒 Seguridad clave:
Incluso si Mallory (un atacante) intercepta la clave pública y el mensaje cifrado, no puede descifrar el contenido sin la clave privada.

⚖️ 3. Diferencias Clave entre Cifrado Simétrico y Asimétrico

Característica Cifrado Simétrico Cifrado Asimétrico
Claves usadas Una única clave secreta. Clave pública y clave privada.
Velocidad Muy rápido. Más lento.
Distribución Difícil de distribuir. Fácil de distribuir (clave pública).
Uso ideal Cifrado de grandes volúmenes. Intercambio de claves, firmas digitales.
Ejemplo común AES RSA, ECC

🛡️ 4. Usos Comunes del Cifrado Asimétrico

4.1 Intercambio Seguro de Claves

• Uso: Proteger la distribución de claves simétricas.
• Ejemplo: Al establecer una conexión HTTPS, el servidor y el cliente usan RSA para intercambiar una clave simétrica que cifrará la sesión.

4.2 Autenticación Digital

• Uso: Verificar la identidad de un usuario o sistema.
• Ejemplo: Los sistemas SSH utilizan claves asimétricas para autenticar conexiones remotas.

4.3 Firmas Digitales

• Uso: Garantizar la autenticidad e integridad de los datos.
• Ejemplo: Un documento firmado digitalmente utiliza la clave privada del remitente para verificar su origen.

4.4 Certificados Digitales (SSL/TLS)

• Uso: Asegurar la comunicación en redes inseguras.
• Ejemplo: Los navegadores web verifican los certificados SSL/TLS utilizando cifrado asimétrico.

🧠 5. Algoritmos Comunes de Cifrado Asimétrico

5.1 RSA (Rivest–Shamir–Adleman)

• Clave estándar: 2,048 bits o más.
• Uso común: Firmas digitales, intercambio de claves.
• Ventaja: Amplio soporte y robustez.
• Desventaja: Más lento que ECC.

5.2 ECC (Elliptic Curve Cryptography)

• Clave estándar: 256 bits (equivalente a RSA de 3,072 bits).
• Uso común: Dispositivos con recursos limitados (móviles, IoT).
• Ventaja: Más eficiente, claves más cortas con el mismo nivel de seguridad.

5.3 Diffie-Hellman (DH)

• Uso común: Intercambio de claves seguras en canales no seguros.
• Ventaja: Permite compartir claves simétricas de forma segura.

⚠️ 6. Desafíos del Cifrado Asimétrico

1. Rendimiento lento: No es adecuado para cifrar grandes volúmenes de datos.
2. Almacenamiento de claves privadas: Si la clave privada se pierde o es robada, se pierde la seguridad.
3. Vulnerabilidad a ataques cuánticos: RSA puede ser descifrado en un futuro por computadoras cuánticas.

🧩 7. Casos Prácticos para Usar Cifrado Asimétrico en Ciberseguridad

1. Autenticación de servidores HTTPS (SSL/TLS).
2. Firmas digitales en correos electrónicos (PGP).
3. Autenticación en conexiones SSH (Secure Shell).
4. Transacciones seguras en banca online.
5. Cifrado de comunicaciones en aplicaciones de mensajería (ej., Signal).

❓ 8. Preguntas y Respuestas de Reflexión

🔵 Blue Team (Defensores)

1. ¿Cómo proteges una clave privada?
   Respuesta: Usar hardware seguro (HSM), evitar almacenamiento en texto plano, y habilitar acceso restringido.

2. ¿Por qué es importante revocar certificados digitales?
   Respuesta: Para evitar que claves comprometidas sean explotadas.

3. ¿Cómo garantizarías que una clave pública no ha sido manipulada?
   Respuesta: Verificarla con un certificado digital firmado por una CA confiable.

4. ¿Qué harías si sospechas que una clave privada fue comprometida?
   Respuesta: Revocar la clave inmediatamente, generar un nuevo par de claves y alertar a las partes involucradas.

5. ¿Cómo mitigas el riesgo de ataques MitM en sistemas asimétricos?
   Respuesta: Implementar autenticación de certificados y proteger los canales de transmisión con TLS.

🟣 9. Reflexión desde el Purple Team

El Purple Team debe garantizar que tanto los atacantes (Red Team) como los defensores (Blue Team) comprendan los riesgos y beneficios del cifrado asimétrico:

• Evaluar vulnerabilidades en la gestión de claves.
• Realizar pruebas de penetración enfocadas en certificados y almacenamiento de claves privadas.
• Auditar regularmente sistemas de cifrado para identificar posibles fallos en la implementación.

📚 10. Recursos Adicionales

1. Libro: Applied Cryptography – Bruce Schneier.
2. Plataforma de aprendizaje: 🔗 TryHackMe: Asymmetric Cryptography
3. Referencia técnica: 🔗 RSA Cryptography Explained
4. Tutorial práctico: 🔗 CyberChef
5. Marco estándar: 🔗 NIST Guidelines on Asymmetric Encryption

📚 Recursos Adicionales:

1. Libro: Applied Cryptography – Bruce Schneier.
2. OWASP TLS Cheat Sheet: 🔗 OWASP
3. Curso práctico: 🔗 TryHackMe - Asymmetric Cryptography