Sistemas de clave pública

Principios del cifrado con clave pública

El principio del cifrado asimétrico (también conocido como cifrado con clave pública) apareció en 1976, con la publicación de un trabajo sobre criptografía por Whitfield Diffie y Martin Hellman.

En un criptosistema asimétrico (o criptosistema de clave pública), las claves se dan en pares:

• Una clave pública para el cifrado;
• Una clave secreta para el descifrado.

En un sistema de cifrado con clave pública, los usuarios eligen una clave aleatoria que sólo ellos conocen (ésta es la clave privada). A partir de esta clave, automáticamente se deduce un algoritmo (la clave pública). Los usuarios intercambian esta clave pública mediante un canal no seguro.

Cuando un usuario desea enviar un mensaje a otro usuario, sólo debe cifrar el mensaje que desea enviar utilizando la clave pública del receptor (que puede encontrar, por ejemplo, en un servidor de claves como un directorio LDAP). El receptor podrá descifrar el mensaje con su clave privada (que sólo él conoce).

Este sistema se basa en una función que es fácil de calcular en una dirección (llamada función trapdoor de único sentido) y que, matemáticamente, resulta muy difícil de invertir sin la clave privada (llamada trapdoor).

Para ilustrarlo con un ejemplo, sería como si un usuario creara de forma aleatoria una pequeña llave metálica (la clave privada) y luego produjera una gran cantidad de candados (claves públicas) que guarda en un casillero al que puede acceder cualquiera (el casillero sería el canal no seguro). Para enviarle un documento, cada usuario puede usar un candado (abierto), cerrar con este candado una carpeta que contiene el documento y enviar la carpeta al dueño de la clave pública (el dueño del candado). Sólo el dueño podrá abrir la carpeta con su clave privada.

Ventajas y desventajas

El problema de la comunicación de la clave de descifrado ya no existe, ya que las claves públicas se pueden enviar libremente. Por lo tanto, el cifrado con clave pública permite a las personas intercambiar mensajes de cifrado sin tener que compartir un secreto.

Por otro lado, el problema consiste en asegurarse de que la clave pública que se obtiene pertenece realmente a la persona a la que desea enviar la información cifrada!