Claves públicas y privadas: Descifrando las diferencias

Imagine sus datos como un preciado secreto, a buen recaudo. ¿El truco mágico para mantenerlos a salvo? La encriptación. Este proceso transforma su información en un código complejo que sólo la "llave" adecuada puede descifrar, garantizando que sus datos permanezcan seguros sin depender de una autoridad central.

Bienvenido al mundo de la criptografía. Esta fascinante ciencia es la base de la moneda digital y de Web3, y garantiza que nuestros secretos digitales sigan siendo precisamente eso: secretos.

En este artículo, nos adentraremos en los fundamentos de la criptografía y exploraremos los distintos tipos de claves que hacen posible el descifrado de este complejo código.

¿Qué es la criptografía?

Piense en la criptografía como un lenguaje secreto que permite a dos personas comunicarse sin que nadie entienda lo que dicen. Es el arte de cifrar datos para garantizar que la información permanezca segura y privada.

En un nivel más profundo, la criptografía es una rama de las matemáticas que se centra en diversas técnicas para proteger la información. Esto incluye garantizar la confidencialidad de los datos, mantener su integridad, verificar las identidades de quienes se comunican y asegurarse de que nadie pueda negar sus acciones posteriormente.

¿Cómo funciona el cifrado?

Hay dos formas principales de cifrar datos:

1. Cifrado simétrico: En este caso, se utiliza la misma clave para bloquear (cifrar) y desbloquear (descifrar) los datos.
2. Cifrado asimétrico: Este método utiliza un par de claves: una para bloquear los datos y otra para desbloquearlos. Piénsalo como un buzón en el que cualquiera puede echar una carta (cifrar los datos) utilizando la clave pública, pero solo el propietario del buzón puede abrirlo (descifrar los datos) con su clave privada.

Guía visual del cifrado

En el cifrado simétrico, la clave única para bloquear y desbloquear los datos es la misma, algo parecido a utilizar la misma llave para la puerta principal y la trasera. En el cifrado asimétrico, las claves son diferentes, algo parecido a tener una dirección pública en la que cualquiera puede enviar correo pero sólo tú tienes la clave para abrir el buzón. Comprender las diferencias entre el cifrado de clave única y el de clave doble es crucial para entender los fundamentos de la criptografía.

La mayoría de las monedas digitales se basan en el cifrado asimétrico, utilizando un par de claves (privada y pública) para gestionar las transacciones en la cadena de bloques. La clave privada te permite escribir (enviar) transacciones, mientras que la pública permite a otros leerlas (verificarlas).

Siga con nosotros para saber cómo funcionan estos pares de claves y cómo protegen sus activos digitales.

¿Qué es una clave pública?

Una clave pública, o "dirección pública" en Web3, es un código criptográfico que permite a los usuarios recibir mensajes cifrados y verificar firmas digitales y aceptar monedas digitales.

Piense en la clave pública de como la dirección de su monedero digital. Del mismo modo que compartes tu número de cuenta bancaria para que te envíen dinero, compartes tu clave pública para recibir moneda digital.

La clave pública se crea a partir de tu clave privada a través de algunas matemáticas complejas, pero a diferencia de tu clave privada, es seguro compartirla. De hecho, compartir tu clave pública, también conocida como clave pública del servidor, es necesario si quieres establecer una conexión segura con un servidor. Para que un cliente establezca esta conexión segura, primero comprueba el certificado digital del servidor, que incluye la clave pública del servidor. A continuación, el cliente genera una clave de sesión que cifra con la clave pública del servidor. Así, mientras guarda su clave privada como una contraseña, comparte libremente su clave pública, también conocida como clave pública del servidor, para recibir fondos.

¿Qué es una clave privada?

Una clave privada, a menudo denominada "clave secreta" en el mundo de las divisas digitales, es un código criptográfico confidencial que se utiliza para descifrar mensajes cifrados con su correspondiente clave pública. También sirve para firmar mensajes y transacciones digitales, garantizando la autenticidad de las transacciones de criptomoneda. Piénsalo como tu PIN bancario: es lo que utilizas para acceder y gestionar tu cuenta y actúa como clave criptográfica para enviar y recibir criptodivisas.

Al igual que nunca compartirías tu PIN con nadie, tampoco deberías compartir tu clave privada. Es tu único punto de acceso a tus activos digitales y perderla podría significar perder tus activos. Protégela con cuidado para mantener a salvo tus tesoros digitales.

¿Cómo se interrelacionan las claves públicas y privadas?

Una clave pública se crea a partir de una clave privada mediante una función matemática unidireccional, lo que hace casi imposible aplicar ingeniería inversa a la clave privada a partir de la pública.

Esta relación forma lo que se conoce como un par de claves pública-privada. Puedes compartir libremente tu clave pública con otros para que puedan enviarte moneda digital, pero no pueden acceder a tu monedero ni averiguar tu clave privada a través de él.

Este mecanismo de cifrado es la base de la seguridad de la moneda digital. Incluso si alguien piratea su ordenador, no podrá acceder a su moneda digital sin su clave privada. Recuerda: "Ni tus claves, ni tus monedas": proteger tu clave privada es esencial para mantener a salvo tus activos digitales.

Diferencias entre claves públicas y privadas

Aunque las claves públicas y privadas funcionan juntas, tienen funciones distintas y características diferentes. He aquí un breve resumen de sus principales diferencias:

1. Compartir: Puedes compartir tu clave pública con cualquiera, pero tu clave privada debe mantenerse en secreto.
2. Utilización: Una clave pública se utiliza para recibir moneda digital, como dar a alguien tu número de cuenta bancaria. Por el contrario, una clave privada se utiliza para firmar transacciones y enviar moneda digital, como cuando se utiliza el PIN para autorizar pagos.
3. Seguridad: Tu clave privada es la única forma de acceder a tu moneda digital. Si la pierdes, pierdes el acceso a tus activos. En cambio, si pierdes tu clave pública, puede recuperarse del libro mayor de la cadena de bloques.
4. Analogía: Piensa en tu clave pública como tu número de cuenta bancaria y en tu clave privada como tu PIN o contraseña. La clave pública puede compartirse abiertamente, mientras que la privada debe guardarse bajo estricta vigilancia.
5. Creación: Las claves públicas suelen ser generadas por una cartera de software, mientras que las claves privadas suelen ser generadas por el usuario, de forma similar a establecer una contraseña para un mensaje secreto.
6. Generación: Una clave pública se crea a partir de una clave privada mediante una función matemática unidireccional. Esto significa que es casi imposible aplicar ingeniería inversa a la clave privada a partir de la pública.

En resumen, las claves públicas y privadas son componentes esenciales de la seguridad de la moneda digital, y cada una de ellas desempeña un papel único a la hora de garantizar la seguridad de sus activos digitales.

Ventajas del cifrado de clave pública

El cifrado de clave pública y privada es una poderosa herramienta que permite la comunicación segura entre personas que no se conocen. A continuación te explicamos cómo funciona y por qué es beneficiosa:

Imagina que Ángela quiere enviar a David una moneda digital. Con el cifrado simétrico, Anglela necesitaría conocer la clave secreta de David para cifrar la transacción. Esto no es muy práctico si nunca se han visto.

Sin embargo, con el cifrado asimétrico, Alice puede simplemente buscar la clave pública de Bob en la cadena de bloques y utilizarla para cifrar la transacción. Bob utiliza entonces su clave privada para descifrarla.

He aquí un desglose sencillo:

• Comunicación segura: Ángela puede enviar a David un mensaje seguro o moneda digital cifrándolo con la clave pública de Bob, que ella puede encontrar fácilmente. Solo David, con su clave privada, puede descifrarlo.
• Confidencialidad: Sólo la persona que posee la clave privada (David) puede descifrar los mensajes o transacciones cifrados con la clave pública correspondiente.
• Autenticidad: El sistema verifica la identidad del remitente, garantizando que el mensaje procede realmente de Alice.
• Integridad: El mensaje permanece inalterado durante la transmisión. Si alguien intenta manipularlo, la versión cifrada cambia, alertando a David de la interferencia.

En resumen, el cifrado de clave pública-privada garantiza que sólo el destinatario previsto pueda leer el mensaje, confirma la identidad del remitente y mantiene la integridad del mensaje, lo que lo convierte en una piedra angular de la comunicación digital segura.

Desventajas del cifrado de clave pública

Aunque el cifrado de clave pública es una medida de seguridad sólida, tiene algunos inconvenientes:

Mayor tiempo de cálculo

Una desventaja importante es que puede ser lento y consumir muchos recursos. Los algoritmos de cifrado de clave pública y privada son mucho más complejos que los de cifrado simétrico. Esta complejidad significa que requieren más potencia de procesamiento y tardan más en calcularse.

Texto cifrado ampliado

El mensaje o transacción cifrado, conocido como texto cifrado, puede ser mucho mayor que el texto sin formato original. Las claves públicas suelen ser más largas que las privadas, y deben incluirse en cada mensaje o transacción cifrada. Esto puede suponer un reto para las redes de moneda digital, que pueden tener dificultades con grandes volúmenes de datos. Además, el texto cifrado ampliado también puede dificultar a los piratas informáticos el descifrado y el acceso a información sensible.

Inadecuado para grandes conjuntos de datos

El cifrado de clave pública y privada no es ideal para cifrar grandes conjuntos de datos. Las claves pública y privada suelen generarse juntas y tienen el mismo tamaño. Para cifrar un gran conjunto de datos se necesitaría una clave mucho mayor, algo poco práctico para un par de claves pública-privada. Por eso muchas monedas digitales utilizan un sistema híbrido, que combina el cifrado de clave pública y privada con el cifrado simétrico y algoritmos hash en aras de la eficiencia.

En resumen, aunque el cifrado de clave pública proporciona una gran seguridad, puede ser lento, aumentar el tamaño de los datos y ser menos eficiente para grandes conjuntos de datos, lo que lleva a utilizar métodos de cifrado híbridos en muchas aplicaciones.

¿Qué es el cifrado híbrido?

El cifrado híbrido es un método inteligente que combina lo mejor del cifrado simétrico y asimétrico para garantizar la velocidad y la seguridad. Suele utilizarse en situaciones en las que es necesario cifrar grandes cantidades de datos con rapidez sin comprometer la seguridad: piense en los sitios web de comercio electrónico que necesitan proteger sus datos y, al mismo tiempo, ser rápidos y receptivos.

¿Cómo funciona el cifrado híbrido? Aquí tienes un sencillo desglose:

1. Creación de la clave de sesión: Un pequeño fragmento de datos, denominado clave de sesión, se cifra utilizando una clave pública. Esta clave de sesión es una clave temporal que se utiliza sólo para esa sesión.
2. Cifrado de datos: A continuación, la clave de sesión cifra el resto de los datos mediante cifrado simétrico, que es mucho más rápido y eficiente para grandes cantidades de datos.
3. Cifrado de la clave: La propia clave de sesión se cifra con la clave pública del destinatario, lo que garantiza que sólo él pueda descifrarla con su clave privada.

Este método permite el procesamiento rápido del cifrado simétrico al tiempo que se beneficia del intercambio seguro de claves del cifrado asimétrico. Sin embargo, si la clave de sesión se ve comprometida, todos los datos podrían estar en peligro. Por lo tanto, salvaguardar la clave de sesión es crucial para mantener la seguridad general del sistema.

Algoritmos hash y cifrado híbrido

Si una clave de sesión tiene que ser un dato pequeño, ¿cómo podemos asegurarnos de que tiene el tamaño adecuado?

¿Qué son los algoritmos hash?

Un algoritmo hash es una función matemática que toma una entrada de cualquier tamaño y produce una salida de tamaño fijo, conocida como "hash" o "digest". Esta salida de tamaño fijo es útil en diversos escenarios, como el cifrado híbrido y el almacenamiento de contraseñas.

Hashing para mayor eficacia

Los algoritmos hash se utilizan a menudo para almacenar contraseñas porque pueden convertir cualquier entrada en una salida consistente y de tamaño fijo. Esto significa que las contraseñas pueden almacenarse eficazmente en bases de datos sin ocupar demasiado espacio.

Hashing en moneda digital

En el mundo de las monedas digitales, los algoritmos hash desempeñan un papel fundamental. Por ejemplo, Bitcoin utiliza el algoritmo SHA-256. Cuando se quiere enviar Bitcoin a alguien, se utiliza la dirección de su monedero. Sin embargo, para evitar la molestia de escribir una dirección larga y compleja, se utiliza un hash de la dirección. Esto se conoce como "dirección Bitcoin" o "hash de dirección".

Cifrado híbrido y hashing

En el cifrado híbrido, los algoritmos hash garantizan que las claves de sesión tengan el tamaño adecuado. Al crear un hash de tamaño fijo, la clave de sesión puede gestionarse de forma segura y eficiente dentro del sistema de cifrado.

En resumen, los algoritmos hash son esenciales para mantener la eficiencia y la seguridad tanto del almacenamiento de contraseñas como de las transacciones de moneda digital, y desempeñan un papel crucial en el buen funcionamiento de los sistemas de cifrado híbrido.

Aplicaciones reales del cifrado de clave pública

Puede que no te des cuenta, pero utilizas el cifrado de clave pública y privada varias veces al día. Este potente sistema de cifrado es la base de una gran variedad de aplicaciones cotidianas. He aquí algunos ejemplos:

Cifrado de correo electrónico

La encriptación del correo electrónico protege la privacidad de tus mensajes. Funciona cifrando el contenido del correo electrónico con una clave pública para que sólo el destinatario pueda descifrarlo con su clave privada.

Secure Shell (SSH)

SSH es un protocolo utilizado para conectarse de forma segura a servidores remotos. Utiliza el cifrado de clave pública y privada para autenticar a los usuarios y cifrar los datos transmitidos, lo que garantiza un acceso remoto seguro.

Redes privadas virtuales (VPN)

Las VPN cifran los datos transmitidos por Internet, proporcionando una conexión segura. Las empresas suelen utilizar VPN para proteger datos sensibles, como información de clientes y documentos confidenciales.

Firmas digitales

Las firmas digitales verifican el origen de un dato, garantizando que procede de una persona o entidad concreta. Se utilizan mucho para proteger la autenticidad de documentos, como los contratos. Una firma digital se crea combinando los datos con una clave privada, produciendo una "firma" que puede verificarse con la clave pública correspondiente. Si es válida, demuestra que los datos proceden del propietario de la clave privada. Comprender las firmas digitales es crucial para entender la seguridad de los datos y la importancia de las claves privadas.

Capa de sockets seguros (SSL) / Seguridad de la capa de transporte (TLS)

SSL y TLS son protocolos que cifran los datos transmitidos por Internet. Se utilizan habitualmente en los sitios web para proteger la información de los usuarios, como las credenciales de acceso y los datos de las tarjetas de crédito. Cuando vea "https://" en la URL de un sitio web, significa que el sitio utiliza cifrado SSL/TLS.

Estas aplicaciones demuestran cómo el cifrado de clave pública-privada mejora la seguridad y la privacidad en nuestras interacciones digitales, desde la seguridad de sitios web y correos electrónicos hasta la protección del acceso remoto a servidores y datos empresariales confidenciales.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se crea una clave pública?

Una clave pública se genera a partir de una clave privada mediante un algoritmo criptográfico. Este proceso es unidireccional, lo que significa que no se puede obtener la clave privada a partir de la pública.

¿Puede alguien robar mi moneda digital sólo con mi clave pública?

No, una clave pública por sí sola no puede utilizarse para robar tu moneda digital. Se utiliza para recibir fondos y verificar firmas, pero solo la clave privada puede autorizar el gasto.

¿Qué ocurre si pierdo mi clave privada?

Perder tu clave privada significa perder el acceso a tu moneda digital. No hay forma de recuperarla ni de recuperar los fondos que controla, por lo que es esencial un almacenamiento seguro.

¿Puedo cambiar mi clave pública o privada?

No puedes cambiar una clave pública o privada existente, pero puedes generar un nuevo par de claves. Sin embargo, cualquier moneda digital enviada a la antigua clave pública seguirá necesitando la correspondiente clave privada antigua para acceder a ella.

¿Cuál es la diferencia entre una clave pública y una clave privada?

Una clave pública es un código criptográfico utilizado para recibir monedas digitales y verificar firmas digitales. Es seguro compartirla con otros.

Una clave privada, por otro lado, es un código criptográfico confidencial que le permite firmar transacciones y acceder a sus activos digitales. Debe mantenerse en secreto.

¿Por qué es tan importante una clave privada?

Una clave privada es crucial porque se utiliza para firmar transacciones y demostrar que eres el propietario de tu moneda digital. Sin ella, no puedes acceder a tus fondos ni transferirlos.

¿Cómo debo guardar mi clave privada?

Almacene sus claves privadas de forma segura, utilizando métodos como carteras de hardware, carteras de papel o almacenamiento digital cifrado. Mantenlas desconectadas para protegerlas de los hackers.

Nunca hagas capturas de pantalla de tus claves privadas ni las almacenes en Internet.

¿Puede mi clave pública revelar mi clave privada?

No, las claves públicas no pueden utilizarse para determinar claves privadas. Los algoritmos criptográficos hacen computacionalmente imposible la ingeniería inversa de la clave privada a partir de la clave pública.

¿Es seguro compartir mi clave pública?

Sí, es seguro y necesario compartir tu clave pública para recibir moneda digital. Sin embargo, tu clave privada debe ser siempre confidencial.

¿Qué es un par de claves?

Un par de claves consta de una clave pública y una clave privada que están vinculadas matemáticamente. La clave pública recibe fondos, mientras que la privada firma transacciones y accede a esos fondos.

Conclusión

Comprender los fundamentos de la criptografía, especialmente el papel de las claves públicas y privadas, es crucial para cualquiera que trabaje con monedas digitales. Estas herramientas criptográficas garantizan la seguridad e integridad de sus activos, permitiendo transacciones y comunicaciones seguras. Al comprender cómo funcionan conjuntamente las claves públicas y privadas, podrá proteger mejor sus inversiones y navegar con confianza por el panorama digital.

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