¿Qué Es La Criptografía?

Cuando has hecho tu tarea y has investigado sobre criptomonedas, seguramente te hayas topado con el termino “criptografía”. También te has puesto a pensar que la criptografía y las criptomonedas están conectadas de alguna formas, y tienes razón.

Sin embargo, la criptografía ha sido utilizada en muchos casos de uso, como la protección de información, cajeros automáticos, contraseñas de ordenadores y mucho mas. En este articulo vamos a ver los conceptos básicos de la criptografía y su relación con estas.

Historia de la criptografía

La criptografía es un método para mantener la información segura y secreta. Para poder recuperar la información el usuario necesitara saber como en primero lugar esta fue modificada, o también dicho, encriptada. De esta forma, el mensaje puede ser leído solo por el remitente y el destinatario, siempre y cuando haya sido realizada la encriptación de forma correcta.

La criptografía no es para nada nuevo y ha estado con nosotros durante miles de años. Históricamente, la criptografía ha sido utilizada para enviar mensajes importantes que solo debían ser visto por un numero selecto de ojos. El primero de estos fue encontrado en el antiguo Egipto, pero la primera evidencia de que la criptografía había sido utilizada de forma estratégica data de la era romana.

Según los historiadores,  Julio Cesar utilizaba la encriptación para desarrollar lo que el llamaba Caesar Cipher y así enviar mensajes a sus generales de alto rango. Este método le permitía enviar información sensible que no tenia que ser vista por otras personas, y que hasta el día de hoy se utiliza.

Durante la Segunda Guerra Mundial, los alemanes usaba una maquina de encriptación llamada Enigma para enviar importantes mensajes a sus generales. Pero con cada forma de encriptar la información también existía la forma de desencriptar, que fue descubierta por Alan Turing (un genio matemático y del que deriva el Test de Turing), que algunos consideran que es el punto de inflexión mas importante de la guerra.

Conceptos básicos de la criptografía

Los métodos descriptos mas arribas, como el Caesar Cipher, o cifrado de cambio, es una de las maneras mas sencillas de encriptar un mensajes y de comprender la criptografía. Se llama cifrado de cambio porque se sustituye la letra original del mensaje con otra letra del alfabeto que se encuentra arriba o abajo.

Veamos un ejemplo. Si yo quiero encriptar con una variación de +3, una A se convertirá en una D, y la K en una N. Al revés, si queremos utilizar una regla de -2, D seria B y Z la letra X.

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Aunque este sea un método muy sencillo, la lógica que existe detrás es similar a otros métodos. Existe un mensaje que se desea mantener en secreto, salvo por algunas personas, por lo que se procede a hacer este mensaje ilegible para cualquiera excepto aquellos que sepan como descifrarlo. Este proceso se llama encriptación y consta de dos elementos:

1. El cifrado: Este es el conjunto de reglas que utilizas para codificar la información. Por ejemplo, cambiar las letras por otra x cantidad de lugares como vimos recién. Este mensaje no tienen porque ser secreto, ya que en función de poder leer el mensaje necesitaras la llave.
2. La llave: Esta te dice como debes ordenar las reglas del cifrado. En el caso del cifrado del Cesar, la llave será el numero de letras que haya cambiado, como +3 o -2. Es la herramienta que se utiliza para descifrar el mensaje.

Por lo que muchas personas pueden tener acceso al mensaje cifrado, pero sin la llave no podrán leerlo.

El proceso lo podemos ver de la siguiente forma:

• La persona A quiere enviar un mensaje a la persona B, pero no quiere que nadie lo lea.
• La persona A usa una la llave para encriptar el mensaje, transformando el texto en un texto cifrado.
• La persona B recibe el texto cifrado.
• La persona B usa la misma llave para desencriptar el mensaje cifrado y ahora puede leer el mensaje.

Criptografía avanzada

Cuando uno encripta un mensaje es porque sabe que su contenido puede ser de interés a otra persona pero no queremos que lo conozca. Sin embargo, a medida que las personas buscan métodos para desencriptar varios códigos, la criptografía ha tenido que esforzarse por adaptarse. Por lo que evoluciono mas allá de simplemente intercambiar las letras del alfabeto, ahora estas eran cambiadas por números, otras letras y símbolos basados en cientos de miles de pasos intermedios.

Gracias a los ordenadores se ha abierto la posibilidad de incrementar la dificultad de la encriptación, esto se debe a que los ordenadores pueden realizar todas estas tareas de forma mucho mas rápida a medida que aumentaba su poder computacional. La complejidad del cerebro humano esta muy por delante de las maquinas, pero cuando se trata de cálculos el hombre no ha evolucionado a la par de estas.

La criptografía en nuestros tiempos involucra a ingenieros eléctricos, ingenieros informáticos y matemáticos. Los mensajes ahora son encriptados y desencriptados por algoritmos que demanda un gran poder computacional por su alta complejidad que son creado por una combinación de tecnologías. De igual forma, no importa que tan fuerte sea la encriptación, siempre habrá personas trabajando en como romperla.

Descifrando el código

Aun sin tener la llave del primer ejemplo, te darás cuenta de que no es muy complicado de descifrar, o crackear. Cada letra puede tomar una cantidad de valores distintos de acuerdo al resto de las que existan en ese lenguaje, y la gran mayoría de las combinaciones no tienen sentido. Por lo tanto, por prueba y error, puedes ser capaz de descifrar el mensaje sin mucho esfuerzo.

Esta forma de descubrir el mensaje es conocida como fuerza bruta. Significa probar todas las posibilidades hasta que encuentres la solución. Con el incremento en le poder computacional esto se volvió aun mas sencillo, por lo que la única solución fue crear algoritmos mas complejos de encriptación. Cuantas mas posibilidades existan mayor será la dificultad para utilizar la fuerza bruta en el mensaje cifrado.

Los mas avanzados permite hasta billones de posibilidades de llaves, haciendo que la fuerza bruta sea cada vez menos una amenaza. Sin embargo, hay personas que argumentan que los súper ordenadores, y en especial los ordenadores cuánticos, pronto serán capaces de hacerle frente a la mejor encriptación a través de fuerza bruta debido al gran poder que tienen.

Dicho esto, los mensajes cifrados son cada vez mas difíciles de romper, pero no imposible. Y esto se debe a que los mismos están estrechamente relacionados al conjunto de reglas que los determina. Además las reglas pueden ser analizadas lo cual deriva en una forma mas sutil de desencriptar mensajes: análisis de frecuencia.

De todas formas, esta tarea también debe ser realizada por ordenadoras, debido a la complejidad de los encriptadores, pero es posible. Esta técnica analiza eventos recurrentes y trata de encontrar la llave a través del método.

Veamos devuelta el ejemplo del cifrado por cambio. Sabemos que la letra E es la mas utilizada del alfabeto. Cuando aplicamos este conocimiento a un mensaje encriptado con ese encriptador, vamos a buscar por la letra que se muestra mas veces. Si encontramos que la letra H es la mas utilizada y aplicamos un cambio de -3 al mensaje quizás demos con la solución mas rápidamente.

Criptografía y criptomonedas

La mayoría de las criptomonedas tienen como finalidad cosas mas interesantes que simplemente enviar un mensaje secreto, pero de igual forma la criptografía juega un rol importante en ellas. Resulta que los principios tradicionales de criptografía y las herramientas usadas para ello tienen mas funcionalidad de las que pensamos.

La mas importantes funciones son la de hashing y de firma digital.

Hashing

El hashing es un método criptográfico para transformar grandes cantidades de información en una mucho menor que es difícil de imitar. Es el componente principal de la tecnología blockchain y la integridad de los datos que fluyen a través de la cadena de bloques.

El método es utilizado principalmente para cuatro procesos:

• Verificar y validad los balances del monedero.
• Codificar la dirección del monedero.
• Codificar las transacciones entre monederos.
• Hacer la minería de bloques posibles (para las monedas que sean minables) al crear el algoritmo matemático que es necesario resolver para validar un bloque.

Firma digital

Una firma digital, similar a tu propia firma, es usada para verificar que seas la persona que dices ser. Cuando se trata de criptomonedas, la firma digital es una funciona matemática que esta relacionada a un monedero especifico.

En este caso, la firma sirve para verificar que el monedero es actualmente el monedero que dice ser. Simplemente podemos verlo como una identificaron digital del monedero. Al añadir una firma digital a la transacción, ninguna persona puede discutir que esa transacción provenga del monedero del que dice provenir, y ese monedero no puede ser suplantado por otro monedero.

La firma digital usa la criptografía para identificar al monedero y secretamente relacionar la clave privada con la clave publica de este. Tu clave publica es básicamente tu numero de cuenta bancaria, mientras que la clave privada es el código de seguridad para entrar en ella, el pin. La persona que envía encriptada la transacción (en realidad no lo hace la persona pero a modo de ejemplo si) con la clave privada, mientras que esta puede ser desencriptada en su destino con la clave publica ya que solo requiere verificar que eres realmente el que envió el mensaje. Si la clave publica no funciona para desencriptar la transacción, entonces no es una transacción de ese monedero.

En el sistema la clave publica es distribuida libremente y esta emparejada con la clave privada. No es un problema que la clave publica sea conocida, pero la clave privada debe ser siempre mantenida en secreto. Y aunque las dos claves están emparejadas, calcular la clave privada a partir de la publica es tan desafiante a nivel computacional que es financiera y técnicamente imposible.

La mayor dificultad de este método es proteger la clave privada. Si alguien llegará a conocerla podría acceder a tu monedero y hacer transacciones con el.

Conclusión

La criptografía que usa la tecnología blockchain tiene muchas capaz diferentes. Este post solo busca dar a conocer los conceptos básicos usados por el blockchain, pero existen mucho mas a conocer si alguien quiere profundizar en esto.

Lo que es importante aprender es acerca de la relación que hay entre las criptomonedas y la tecnología blockchain es la protección y la seguridad que provee la criptografía. Permite un sistema trustless en el que las partes no tienen que confiar en la otra porque la confianza la depositan en los métodos criptográficos utilizados.

Desde que Bitcoin fue creado en el 2009, la protección criptográfica del blockchain ha soportado todos los intentos de manipulación de información, y ha habido muchos. Además, las nuevas criptomonedas implementan nuevos métodos de criptografía todavía mas seguros, algunos de los cuales hasta son a pruebas de computación cuántica y eso es mucho decir para el futuro.

Sin la criptografía no existiría Bitcoin y criptomonedas. Lo interesantes es que es un método inventado miles de años atrás que permite que hoy mantengamos nuestros activos digitales seguros.