¿Qué es la criptografía?

La criptografía es uno de los pilares esenciales de la seguridad digital actual y constituye la tecnología fundamental que hace posible la comunicación segura y la protección de datos en un entorno cada vez más interconectado. Ante la constante evolución y expansión de las amenazas cibernéticas, entender la criptografía se ha vuelto indispensable para cualquier profesional que utilice tecnologías digitales, especialmente en el ámbito de la informática.

¿Qué es la criptografía?

La criptografía es la ciencia y técnica de proteger la comunicación entre partes, transformando la información en formatos que impiden el acceso de terceros no autorizados. El término procede del griego y significa "escritura oculta", lo que resume perfectamente su propósito. En informática, la definición de criptografía abarca el estudio sistemático del diseño de sistemas que permiten transmitir, recibir e interpretar información sensible, manteniéndola oculta ante terceros.

Los elementos clave de la comunicación criptográfica son el texto plano y el texto cifrado. El texto plano es el mensaje original, legible en lenguaje natural, que el emisor desea comunicar. Por el contrario, el texto cifrado es la versión transformada de ese mensaje, que resulta incomprensible salvo para quienes disponen del método adecuado de descifrado. Por ejemplo, un mensaje sencillo como "te quiero" puede convertirse en una secuencia numérica "0912152205251521", donde cada pareja de dígitos representa la posición de una letra en el alfabeto. El proceso de conversión de texto plano a texto cifrado se denomina cifrado, y el proceso inverso para recuperar la información original se llama descifrado.

Breve historia del cifrado

Aunque la criptografía moderna está vinculada a complejos algoritmos informáticos y a la seguridad digital, sus raíces se remontan a miles de años. Las civilizaciones antiguas ya comprendían la importancia de las comunicaciones secretas, y algunas tumbas egipcias contienen jeroglíficos inusuales que podrían ser intentos primitivos de cifrado.

Uno de los métodos de cifrado más influyentes fue ideado por Julio César, el cifrado César. Este método por sustitución consistía en desplazar cada letra del alfabeto tres posiciones, creando así un código simple y eficaz para las comunicaciones militares. El principio de sustituir un carácter por otro se convirtió en una base de la teoría criptográfica y sigue siendo relevante en la criptografía informática actual.

Durante el Renacimiento, las técnicas de cifrado se sofisticaron. En el siglo XVI, mientras María I de Escocia estaba prisionera, su aliado Anthony Babington diseñó un sistema de cifrado complejo con 23 símbolos para ciertas letras, 25 símbolos que representaban palabras completas y caracteres adicionales sin significado para confundir a los interceptores. Sin embargo, esta complejidad resultó insuficiente cuando los criptanalistas de Sir Francis Walsingham descifraron los mensajes, revelando un complot contra Isabel I y llevando a la ejecución de María en 1587.

Durante el siglo XX, la criptografía evolucionó hacia sistemas mecánicos y, posteriormente, digitales. La máquina Enigma de la Alemania nazi supuso un salto tecnológico, utilizando varios rotores para cifrar mensajes y cambiando su configuración con frecuencia durante la Segunda Guerra Mundial. El código, considerado indescifrable, fue finalmente quebrado por Alan Turing y su máquina Bombe, lo que permitió descifrar los mensajes de Enigma y contribuyó significativamente a la victoria aliada.

En la posguerra, la criptografía pasó a centrarse en la protección de la información digital. IBM introdujo el Data Encryption Standard (DES) en 1977, desarrollado junto con la NSA, convirtiéndose en el primer protocolo de cifrado informático de adopción masiva. El aumento de la potencia de cálculo acabó haciendo DES vulnerable a ataques de fuerza bruta, lo que llevó al desarrollo del Advanced Encryption Standard (AES), que sigue siendo el estándar de referencia para la protección de datos en informática.

¿Qué es una clave en criptografía?

El concepto de clave criptográfica es fundamental en cualquier sistema de cifrado y constituye un elemento esencial en la definición de criptografía en informática. La clave es la herramienta que permite a las partes autorizadas cifrar texto plano en texto cifrado y descifrar el texto cifrado para devolverlo a su forma legible. En la historia, las claves eran simplemente las reglas de cifrado o los mapeos de símbolos para codificar mensajes. Por ejemplo, conocer el significado de cada símbolo en las cartas de Babington equivalía a tener la clave.

En la criptografía digital actual, las claves se han convertido en complejas secuencias alfanuméricas que operan junto a sofisticados algoritmos. Estas claves digitales actúan como parámetros matemáticos que transforman los datos mediante algoritmos de cifrado, asegurando que solo quienes disponen de la clave correcta puedan acceder a la información original. La fortaleza y longitud de estas claves determinan el nivel de seguridad de los datos cifrados, por lo que la gestión de claves es una cuestión crucial en la seguridad informática.

Dos grandes tipos de criptografía

Los sistemas criptográficos actuales emplean claves a través de dos enfoques metodológicos distintos, cada uno con características y aplicaciones propias en informática.

La criptografía de clave simétrica es el método tradicional, y utiliza una única clave compartida para cifrar y descifrar la información. Todas las partes deben disponer de copias idénticas de la clave, que debe intercambiarse de forma segura antes de iniciar la comunicación cifrada. El Advanced Encryption Standard (AES) es un ejemplo de cifrado simétrico, dividiendo los datos en bloques de 128 bits y empleando claves de 128, 192 o 256 bits para proteger la información. Aunque ofrece eficiencia y rapidez, el problema logístico de distribuir las claves compartidas de forma segura entre los autorizados supone un reto importante en la informática.

La criptografía de clave asimétrica, desarrollada en los años 70, revolucionó la comunicación segura con un sistema de doble clave. Este método utiliza dos claves matemáticamente relacionadas pero distintas: una clave pública y otra privada. La clave pública se puede distribuir libremente y sirve como dirección para recibir datos cifrados, mientras que la clave privada permanece confidencial y permite descifrar mensajes recibidos y firmar comunicaciones digitales. Esta solución elimina el problema de distribución de claves de los sistemas simétricos y es la base de la criptografía informática moderna.

El ecosistema de las criptomonedas es un ejemplo de aplicación práctica de la criptografía asimétrica a gran escala. Las monedas digitales emplean criptografía de curva elíptica para asegurar las transacciones en redes blockchain. Los usuarios gestionan monederos autocustodiados que contienen claves públicas (para recibir criptomonedas) y privadas (para autorizar transacciones), permitiendo la transferencia de valor entre pares sin intermediarios. Así, solo quien posee la clave privada puede acceder y gestionar sus activos digitales.

Usos de la criptografía

La criptografía está presente en prácticamente todos los aspectos de la vida digital, proporcionando la infraestructura de seguridad imprescindible para las actividades online actuales. Cuando los consumidores introducen los datos de sus tarjetas en plataformas de comercio electrónico o acceden a cuentas de correo electrónico, los protocolos criptográficos protegen sus datos sensibles frente al acceso no autorizado. Estas medidas de seguridad están tan integradas en el funcionamiento de Internet que rara vez se piensa en las complejas matemáticas que actúan detrás, basadas en los principios fundamentales de la criptografía informática.

La aparición de las criptomonedas es quizá la aplicación más revolucionaria de la criptografía, transformando el sistema financiero. Las monedas digitales demostraron que el cifrado asimétrico puede crear una moneda digital segura y descentralizada sin necesidad de autoridades centrales. La combinación de claves públicas y privadas otorga a los usuarios plena soberanía sobre sus fondos, eliminando la dependencia de bancos y gobiernos.

La tecnología blockchain amplió el alcance de las criptomonedas al introducir los contratos inteligentes, acuerdos programables que se ejecutan automáticamente al cumplirse ciertas condiciones. Estos contratos autoejecutables aprovechan la seguridad criptográfica y operan en redes blockchain descentralizadas, ofreciendo potencialmente mayor seguridad que las aplicaciones centralizadas convencionales. Las aplicaciones descentralizadas (dApps) creadas en distintas plataformas blockchain requieren que los usuarios se autentiquen mediante monederos de criptomonedas, en vez de las tradicionales combinaciones de usuario y contraseña, lo que reduce considerablemente la información personal expuesta online.

Este sistema de autenticación basado en monederos supone un cambio radical en la gestión de la identidad digital. En vez de crear cuentas con correo electrónico, contraseñas y datos personales, los usuarios simplemente conectan su monedero cripto y autorizan transacciones con su clave privada al interactuar con dApps. Así, se reduce la recopilación de datos, se mejora la privacidad y se limita la superficie de ataque frente a posibles robos de información personal, demostrando en la práctica los principios de la criptografía informática.

Conclusión

La criptografía ha pasado de técnicas de cifrado antiguas a convertirse en la tecnología esencial para la comunicación digital segura y la innovación financiera actual. Desde el cifrado por sustitución de Julio César hasta los sistemas sofisticados basados en blockchain, su evolución refleja la necesidad humana de proteger las comunicaciones. Comprender la criptografía en el contexto informático es indispensable para cualquier profesional que trabaje con tecnología digital.

Hoy en día, la criptografía protege desde transacciones bancarias online hasta redes descentralizadas de criptomonedas, actuando como el guardián invisible de la privacidad y la seguridad digital. A medida que las amenazas cibernéticas evolucionan y la tecnología digital se integra en la vida cotidiana, la criptografía adquiere cada vez más relevancia en todas las áreas de la informática. El desarrollo del cifrado asimétrico y su aplicación en blockchain abren nuevas posibilidades para sistemas seguros y descentralizados, reduciendo la dependencia de entidades centralizadas y mejorando la privacidad de los usuarios.

Hoy, entender la criptografía es imprescindible para navegar el entorno digital con seguridad y eficacia: es una competencia básica en la alfabetización digital y la formación informática en nuestra sociedad interconectada. Ya sea para proteger comunicaciones personales, transacciones financieras o aplicaciones descentralizadas, la criptografía sigue siendo la base sobre la que se construye la seguridad digital moderna.

FAQ

¿Qué es la criptografía en términos sencillos?

La criptografía es la ciencia de proteger la información convirtiéndola en un código secreto, de modo que solo las personas autorizadas puedan acceder a ella. Es como crear un lenguaje oculto que solo los destinatarios pueden interpretar.

¿Cuáles son los 4 principios de la criptografía?

Los cuatro principios de la criptografía son: confidencialidad, integridad, autenticación y no repudio. Estos aseguran la protección y la comunicación segura de los datos.

¿Cuáles son los dos principales tipos de criptografía?

Los dos principales tipos de criptografía son la de clave simétrica y la de clave asimétrica. La simétrica utiliza una clave compartida; la asimétrica emplea pares de claves públicas y privadas.

¿Qué es la criptología en palabras sencillas?

La criptología es el estudio de los códigos secretos y la protección de la información. Comprende tanto el cifrado como el descifrado de mensajes para garantizar la comunicación segura.