En criptografía, el cifrado es un procedimiento que utiliza un algoritmo de cifrado con cierta clave (clave de cifrado) para transformar un mensaje, sin atender a su estructura lingüística o significado, de tal forma que sea incomprensible o, al menos, difícil de comprender a toda persona que no tenga la clave secreta (clave de descifrado) del algoritmo. Las claves de cifrado y de descifrado pueden ser iguales (criptografía simétrica), distintas (criptografía asimétrica) o de ambos tipos (criptografía híbrida).
El conjunto de caracteres (alfabeto) usado en el mensaje sin cifrar puede no ser el mismo que el juego de caracteres que se usa en el mensaje cifrado.
A veces el texto cifrado se escribe en bloques de igual longitud. A estos bloques se les denomina grupos [cita requerida]. Estos grupos proporcionaban una forma de verificación adicional, ya que el texto cifrado obtenido debía tener un número entero de grupos. Si al cifrar el texto plano no se tiene ese número entero de grupos, entonces se suele rellenar al final con ceros o con caracteres sin sentido.
Aunque el cifrado pueda volver secreto el contenido de un documento, es necesario complementarlo con otras técnicas criptográficas para poder comunicarse de manera segura. Puede ser necesario garantizar la integridad la autenticación de las partes, etcétera.
En el proceso de cifrado/descifrado se establecen una serie de términos y convenios para facilitar referirse a los distintos elementos que intervienen:
Con frecuencia a los procesos de cifrado y descifrado se les denomina encriptado y desencriptado, ambos anglicismos de los términos ingleses encrypt y decrypt. La Real Academia Española recogió esa acepción en la edición de su diccionario de 2014. Por su parte La Fundación del Español Urgente defiende que encriptar es un término válido y que no hay razón para censurar su uso.
En algunas ocasiones, antes de cifrar se realiza un preproceso de adaptación del texto plano. En este proceso se pueden seguir varios pasos que permitan el cifrado o hagan que el cifrado resultante sea más resistente frente a ataques por criptoanálisis. Todos estos cambios se tendrán que tener en cuenta cuando se realice el descifrado para poder obtener el texto plano original. Por ejemplo, son frecuentes las siguientes operaciones:
El cualquier caso el número resultante puede ser demasiado pequeño lo que podría producir un texto cifrado que no sea seguro. para ello se suele aplicar un esquema de relleno (ejemplo PKCS#1v1.5, el cual está ya roto, o OAEP descrito en PKCS#1v2.0)
En esquemas de clave simétrica, las claves de cifrado y descifrado son las mismas. Las partes comunicantes deben tener la misma clave para lograr una comunicación segura. Un ejemplo de una clave simétrica es la máquina Enigma del ejército alemán. Había configuraciones clave para cada día. Cuando los Aliados descubrieron cómo funcionaba la máquina, pudieron descifrar la información codificada dentro de los mensajes tan pronto como pudieron descubrir la clave de cifrado para las transmisiones de un día determinado.
En los esquemas de cifrado de clave pública, la clave de cifrado se publica para que cualquiera pueda usar y cifrar mensajes. Sin embargo, solo la parte receptora tiene acceso a la clave de descifrado que permite leer los mensajes. El cifrado de clave pública se describió por primera vez en un documento secreto en 1973; antes de eso, todos los esquemas de cifrado eran de clave simétrica (también llamada clave privada) . Aunque se publicó posteriormente, el trabajo de Diffie y Hellman, fue publicado en una revista con un gran número de lectores, y el valor de la metodología se describió explícitamente y el método se conoció como el intercambio de claves Diffie Hellman.Una aplicación de cifrado de clave pública disponible públicamente llamada Pretty Good Privacy (PGP) fue escrita en 1991 por Phil Zimmermann y distribuida gratuitamente con el código fuente. PGP fue comprado por Symantec en 2010 y se actualiza regularmente . A este tipo de cifrado también se le llama criptografía de clave pública o PKE (del inglés Public-Key Encryption). Los métodos más conocidos de este tipo de cifrado son el RSA y ElGamal.
La utilización de un sistema simétrico o asimétrico depende de las tareas a cumplir. La criptografía asimétrica presenta dos ventajas principales: suprime el problema de transmisión segura de la clave y permite la firma electrónica. No reemplaza sin embargo los sistemas simétricos, ya que los tiempos de cálculo son evidentemente más cortos con los sistemas simétricos que con los asimétricos.
Según la forma en la que operan los algoritmos de cifrado o descifrado, es posible distinguir varios tipos:
En la criptografía clásica los cifrados se basaban en la sustitución (cifrado por sustitución), en la permutación (cifrado por transposición) o en una combinación de ambas técnicas. Habitualmente, las operaciones se aplicaban a bloques aunque otras veces se aplicaban al texto plano completo. Había cifrados por transposición que cambiaban la posición de caracteres a lo largo de la cadena que tenía que cifrarse. Por ejemplo, un cifrado podía consistir en permutar e invertir el orden de los caracteres, dejando el primer carácter en la última posición, el último en la primera posición, el segundo en penúltimo lugar, etcétera.
Muchas veces se agrupan los algoritmos de cifrado en función de sus propiedades o características. Algunos ejemplos:
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