Conceptos clave:
* Clave pública: Una clave a la que cualquiera puede acceder. Se usa para cifrado.
* Clave privada: Una clave que se mantiene en secreto y solo es conocida por su propietario. Se usa para descifrado y firmas digitales.
* par de teclas: Cada usuario tiene un par de claves:una clave pública y una clave privada. Las teclas están matemáticamente vinculadas.
El proceso:
1. Generación de claves:
* Alice genera un par de claves:una clave pública (clave pública de Alice) y una clave privada (clave privada de Alice). Mantiene su clave privada absolutamente secreta y comparte su clave pública con cualquiera que quiera comunicarse con ella de forma segura.
* Bob genera un par de claves:una clave pública (clave pública de Bob) y una clave privada (clave privada de Bob). Mantiene su clave privada absolutamente en secreto y comparte su clave pública con cualquiera que quiera comunicarse con él de forma segura.
2. Alice encripta el correo electrónico:
* Alice quiere enviar un correo electrónico seguro a Bob.
* Alice obtiene la clave pública de Bob. Esto podría ser de un servidor clave, un sitio web, una tarjeta de presentación o cualquier otra forma en que Bob haya puesto a disposición su clave pública. Es muy importante garantizar que Alice realmente tenga la clave pública de Bob, y no la clave de un impostor.
* Alice usa la clave pública de Bob para * encrypt * su mensaje de correo electrónico. El proceso de cifrado transforma el mensaje original (texto sin formato) en un formato inseguible (texto cifrado).
3. Alice envía el correo electrónico cifrado:
* Alice envía el correo electrónico cifrado a Bob. El correo electrónico ahora es ilegible para cualquiera que lo intercepte en tránsito.
4. Bob descifra el correo electrónico:
* Bob recibe el correo electrónico cifrado.
* Bob usa su * clave privada * a * descifrar * el correo electrónico. Solo la clave privada de Bob puede desbloquear el texto cifrado que estaba encriptado con la clave pública de Bob.
* Bob ahora puede leer el mensaje original (texto sin formato).
Por qué funciona esto:
* Confidencialidad: Bob solo es legible por Bob porque solo su clave privada puede descifrarlo.
* asimetría: La clave utilizada para el cifrado (clave pública de Bob) es diferente de la clave utilizada para el descifrado (clave privada de Bob). Este es el principio fundamental de la criptografía de clave pública. Conocer la clave pública de Bob * no * te permite derivar la clave privada de Bob.
Consideraciones importantes:
* Distribución de teclas: Distribuir de forma segura las claves públicas es fundamental. Si Alice obtiene una clave pública falsa que afirma ser la de Bob, encriptará el mensaje con la clave incorrecta, y el impostor (que controla la clave privada correspondiente) podrá leer el mensaje. Aquí es donde entran en juego las autoridades de certificados (CAS) y los certificados digitales. CAS verifica la identidad de individuos y organizaciones y emite certificados que unan una clave pública a esa identidad.
* Fuerza del algoritmo: La resistencia del cifrado depende del algoritmo utilizado (por ejemplo, RSA, ECC) y la longitud de la clave. Las claves más largas generalmente proporcionan una mejor seguridad, pero requieren más potencia de procesamiento.
* Cifrado práctico de correo electrónico (PGP/GPG y S/MIME): El proceso que describí anteriormente es el principio central. Sin embargo, en la práctica, los sistemas de correo electrónico seguros como PGP/GPG y S/MIME a menudo usan un enfoque híbrido *. Utilizan la criptografía de clave pública para intercambiar de forma segura una clave simétrica y luego usan la clave simétrica para cifrar la mayor parte del mensaje de correo electrónico. El cifrado simétrico es significativamente más rápido que el cifrado asimétrico. Este enfoque híbrido obtiene lo mejor de ambos mundos:la seguridad de la criptografía de clave pública y la velocidad de la criptografía de la clave simétrica.
* Firmas digitales: Además del cifrado, la criptografía de clave pública se puede utilizar para firmas digitales. Alice puede usar su clave * privada * para firmar digitalmente el correo electrónico. Bob (o cualquier otra persona) puede usar la clave * pública * de Alice para verificar que el correo electrónico:1) se originó en Alice, y 2) no ha sido manipulado en tránsito.
Ejemplo (ilustración simplificada):
1. Alice obtiene la clave pública de Bob: Alice encuentra la clave pública de Bob en su sitio web. Digamos que es una larga cadena de números.
2. Alice encripta su mensaje: Alice utiliza un programa de software que implementa un algoritmo de cifrado de clave pública. Pega su mensaje en el programa, proporciona la clave pública de Bob y hace clic en "CIRRYP". El programa genera una cadena de caracteres cifrado.
3. Alice envía el mensaje cifrado: Alice copia la cadena cifrada y la pega en un mensaje de correo electrónico a Bob.
4. Bob descifra el mensaje: El cliente de correo electrónico de Bob (o un programa de descifrado separado) utiliza automáticamente su clave privada para descifrar el correo electrónico. El cliente de correo electrónico reconoce que el correo electrónico está encriptado utilizando la clave pública de Bob e intenta automáticamente descifrarlo con la clave privada correspondiente de Bob. Luego se revela el mensaje original de Bob.
En resumen, la criptografía de clave pública permite la comunicación segura al permitir que Alice cifre un mensaje usando la clave pública de Bob, que solo Bob puede descifrar usando su clave privada, asegurando así la confidencialidad. Es una tecnología fundamental para un correo electrónico seguro y otros protocolos de comunicación seguros en Internet.