Cómo los algoritmos de hash protegen el cifrado de clave pública

9

El cifrado de clave pública no se limita a adivinar contraseñas. Se basa en un concepto matemático específico: el valor hash. Aquí es donde entran en juego los algoritmos hash. Toma un número de entrada base y lo ejecuta a través del algoritmo. El resultado es un resumen de esos datos originales.

El verdadero poder reside en la dirección de las matemáticas. Puedes pasar de entrada a hash con facilidad. ¿Pero intentar aplicar ingeniería inversa a la entrada original del hash? Eso es casi imposible.

Consideremos un ejemplo crudo. Comience con el número de entrada 10.667. Multiplíquelo por 143. El valor hash es 1.525.381.

Si solo ves 1.525.381, ¿cómo llegaste allí? No puedes simplemente adivinar. Pero si alguien te dice que el multiplicador fue 143, encontrar 10,667 es trivial.

Los sistemas de clave pública son mucho más complejos que la simple multiplicación. Usan números masivos para hacer inútil la ingeniería inversa.

Por qué los valores hash son importantes para la seguridad

A menudo oímos hablar de cifrado de clave pública y de claves privadas. La fuerza subyacente proviene de estos valores hash. En los sistemas modernos, no utilizamos números enteros pequeños. Utilizamos algoritmos complejos con longitudes de bits enormes.

Los estándares comunes incluyen claves de 40 o 128 bits. La diferencia es asombrosa.

Un número de 128 bits no sólo es grande. Es astronómicamente grande. Hay 2^128 combinaciones posibles. Ese número se parece a esto:

340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456.000.000

Para poner esto en perspectiva, intente encontrar un grano de arena específico en el desierto del Sahara. Ésa es la escala de dificultad que implica romper un algoritmo hash sólido.

La calle de sentido único del cifrado

¿Por qué esto es importante para tu navegación diaria? Cuando se conecta a un sitio web seguro, su navegador y el servidor utilizan estos algoritmos hash para verificar la identidad sin enviar datos confidenciales por cable.

La clave pública cifra el mensaje. Sólo el titular de la clave privada correspondiente puede descifrarla. El modelo de seguridad supone que calcular el hash forward es fácil. Calcularlo al revés es computacionalmente costoso.

Si alguien pudiera derivar fácilmente el número de entrada del valor hash, todo Internet sería vulnerable. Tendríamos que encontrar mejores formas de proteger los datos.

Elegir la fuerza del algoritmo adecuada

No todos los algoritmos hash son iguales. Los sistemas más antiguos utilizaban longitudes de bits más cortas. Una clave de 40 bits puede parecer sólida para un profano. Pero las computadoras modernas pueden atacarlos con fuerza bruta en segundos.

Por eso pasamos a claves más largas. El salto a los 128 bits, o incluso superiores, era necesario. Crea una barrera que el esfuerzo humano no puede traspasar.

Cuando ve “SSL” o “TLS” en la barra de su navegador, esos protocolos utilizan estos principios. Garantizan que el intercambio de clave pública permanezca seguro.

La seguridad del cifrado de clave pública se basa en la dificultad de revertir un algoritmo de hash.

como computacion