El "ABC" DEL CIFRADO DE DATOS Nicolás Green, Responsable de Ontrack Data Recovery España (www.ontrack.es) Miembro del Consejo Asesor de CAYSER LA SEGURIDAD DE LOS DATOS YA NO ES COSA DE AGENTES SECRETOS El agente secreto entra sigilosamente en el anodino complejo de oficinas. Su grupo de operaciones especiales tiene rodeado el edificio y está en alerta por si algo saliera mal. ¿La misión? Localizar un ordenador que contiene información que puede salvar al país de un ataque del enemigo. El agente sale del almacén y entra en las oficinas para buscar el ordenador sospechoso. Lo encuentra en el último despacho: la máquina está encendida. Sentado frente al teclado, el agente comienza a buscar archivos, pero todos están cifrados. El agente llama al experto informático de la central, quien accede a distancia a la máquina y prueba con algunas contraseñas corrientes: ninguna funciona. Entonces, el experto ejecuta un programa de generación de contraseñas y, en cuestión de segundos, obtiene acceso a los archivos. ¡Los planes del enemigo son desbaratados! ¡La seguridad nacional está garantizada, y el mundo a salvo! Y todo en poco más de una hora... sin contar los anuncios, claro está. La televisión y el cine se interesan cada vez más por la alta tecnología. Es muy entretenido ver un programa con una buena trama, la tecnología más avanzada y un final reconfortante. Pero, en la vida real, la seguridad es una inquietud permanente. Se recuerda a los empleados que deben velar por la información que es propiedad de su empresa; se advierte continuamente a los usuarios de ordenadores portátiles del peligro de pérdida o sustracción, y los usuarios de equipos domésticos son cada vez más cautelosos con sus datos de identidad. Los piratas de hoy en día buscan su tesoro en forma de datos electrónicos. Cuando hace veinte años se generalizó el uso de las redes informáticas y los entornos P2P, la seguridad de los datos consistía simplemente en introducir una clave de acceso y una contraseña. Hoy, los programas de generación de contraseñas de administrador exigen que la seguridad de los datos vaya más allá de impedir el acceso a la máquina: la seguridad tiene que introducirse ya en el nivel de los datos. El método más eficaz de protección de los datos es el cifrado. ¿QUÉ ES EL CIFRADO DE DATOS? La idea de ocultar el contenido de un mensaje por medio de una serie codificada de signos con el fin de transmitirlo a un receptor sin que nadie más pueda leerlo existe desde hace siglos. En la historia, la criptografía ha sido utilizada por imperios, gobiernos y ejércitos para ocultar o codificar información secreta. Un ejemplo fascinante de criptografía es la máquina de cifrado rotatoria Enigma, utilizada por el ejército alemán durante la Segunda Guerra Mundial. Era la máquina empleada para codificar las instrucciones y partes meteorológicos, entre otros datos, enviados a las unidades que estaban en el frente. Cuando los aliados se apoderaron una máquina Enigma de la Armada, pudieron descifrar importantísima información militar del Eje. (Si desea saber más sobre la máquina Enigma, consulte las referencias de la Bibliografía.) La criptografía informática se basa en algoritmos matemáticos que transforman la información escrita no cifrada, llamada plaintext, o 'texto legible, en una masa ininteligible de caracteres de información codificada, llamada ciphertext, o 'texto cifrado'. Para convertir el texto legible en texto cifrado se utiliza una clave. La clave sirve también para traducir, o descifrar, el texto cifrado y convertirlo de nuevo en texto legible. Dado que el texto legible está en formato electrónico, el cifrado se lleva a cabo en el nivel del bit. (Recordemos que ocho bits forman un byte, y que un byte puede representar un carácter alfabético, numérico o simbólico.) La longitud de la clave determina el nivel de cifrado: cuanto más larga sea la clave en bits, más protegido estará el texto legible. En RSA Laboratories, el centro de seguridad de RSA Security Inc., lo explican así: "Una clave con una longitud de N bits tiene 2N posibilidades. Por ejemplo, una clave de 80 bits proporcionaría 280, mucho más de un trillón, de claves posibles." Si la información cifrada cayera en manos de quien no debe conocerla y fuera sometida a un 'ataque frontal' (o búsqueda exhaustiva), se probaría con todas las claves posibles hasta encontrar una capaz de descifrar el mensaje y convertirlo en texto legible. Según RSA Laboratories, "una versión de una clave [de 80 bits] optimizada para un solo procesador del superordenador Cary YMP de 8 procesadores realiza en torno a 89.000 cifrados por segundo. A ese ritmo, tardaría más de 400.000 millones de años en probar todas las claves. Suponiendo que se utilizaran los 8 procesadores y una vectorización agresiva, el tiempo se reduciría a en torno a 1.000 millones de años." Otro aspecto importante de la criptografía es el tipo de clave utilizado. Hay dos tipos de claves o algoritmos de cifrado: los algoritmos de bloques (block ciphers) y los algoritmos continuos (stream ciphers). Los algoritmos de bloques toman un grupo de bits del texto legible y aplican matemáticamente la clave. Los algoritmos continuos transforman el texto legible bit a bit. Los algoritmos continuos pueden diseñarse de modo que sean extraordinariamente rápidos, mucho más que cualquier algoritmo de bloques. Los sistemas de cifrado utilizados habitualmente varían con el tipo de institución (por ejemplo, la banca, las telecomunicaciones, la Administración) y están regulados por organizaciones oficiales, tales como el Instituto estadounidense de normalización (ANSI) y la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-T). En la Figura 1 se indican los tipos de cifrado que el Instituto Nacional Estadounidense de Normalización y Tecnología ha aprobado para uso de la Administración. TIPOS DE CIFRADO DE DATOS 1º.- DES (Data Encryption Standard) Triple DES El DES es el algoritmo de bloques original. Adoptado por primera vez en 1977 por la Agencia Nacional de Seguridad estadounidense. Diseñado por IBM, utiliza una clave privada de 56 bits que se aplica a cada bloque de 64 bits de datos. Aunque hasta ahora no se ha hecho pública la creación de ningún programa capaz descifrar el DES, durante las dos últimas décadas se ha venido lanzando insistentemente el mensaje de que algún día una clave de 56 bits ya no será suficiente para garantizar la seguridad en muchas aplicaciones. El Triple DES es una versión mejorada del DES que utiliza tres claves independientes de 56 bits para codificar y descodificar. 2º.- Algoritmos Skipjack Algoritmo de cifrado de bloques. Diseñado originalmente para formar parte de un sistema de cifrado de base física. Diseñado por la Agencia Nacional de Seguridad estadounidense (NAS), el Skipjack utiliza una clave menor que la del AES y codifica y descodifica los datos en bloques de 64 bits, con una clave de 80 bits. 3º.- AES (Advanced Encryption Standard) El AES está basado en el DES, pero utiliza una nueva versión de los algoritmos. Conocido con el nombre de 'fórmula Rijndael', el AES admite claves de cifrado de 128, 192 y 256 bits, en lugar de la clave de 56 bits del DES. Si examina la bibliografía que hay al final de este artículo, descubrirá que hay muchos tipos, métodos y estándares de cifrado diferentes. El sistema de cifrado que adopte usted o su cliente puede ser un método propio y original. No deje de estudiar las opciones disponibles. Y guárdese de elegir una solución de cifrado atendiendo únicamente al precio: podría acabar con una codificación inadecuada y, por tanto, vulnerable, de sus datos. OPCIONES PARA EL CIFRADO DE LOS DATOS ¿Cuáles son los métodos que existen para cifrar los datos? Ahora que tiene una noción básica de lo que es el cifrado, ¿cómo puede utilizarlo? ¿De qué opciones dispone usted, o su cliente, para proteger la información? Hay diversas opciones, tanto de base física (hardware) como lógica (software). Son éstas: A/.- Cifrado de base física en tiempo real. Consiste en un controlador de disco duro con conexión USB. También puede aplicarse protección por contraseña. Con este método, el controlador (una placa de circuito impreso) se inserta entre el disco duro y el sistema de acceso a la información, en la línea de comunicación que une a ambos. Los datos que van a guardarse se envían al controlador, donde son cifrados, y, a continuación, se graban en el disco duro. Para descifrar los datos, se sigue el proceso inverso. Los sistemas de cifrado se eligen en la pantalla de configuración del controlador. B/.- Cifrado de base lógica. - ”Cifrado del disco duro”. El programa de cifrado se ejecuta automáticamente al encender el ordenador y descodifica el disco duro. Normalmente se cifran la partición y el volumen. - “Cifrado del disco virtual”. El programa informático crea en el sistema hospedante un archivo especial que se utiliza como disco virtual. Una vez instalado, el disco virtual aparece en el sistema como una unidad de disco. - “Cifrado de archivos individuales”. Pueden cifrarse sólo determinados archivos utilizando la función EFS (sistema de 'encriptación' de archivos) de Microsoft Windows 2000 o XP. También se comercializan programas para Mac y Linux. Existen programas de cifrado de código fuente abierto para sistemas Mac OS X y UNIX/Linux. Sin embargo, dada la naturaleza de la programación de código fuente abierto, este método de cifrado plantea riesgos. Asegúrese siempre de la fiabilidad del código fuente y los programadores de este tipo de programas: ¡caveat emptor! Hay sistemas especiales para el cifrado del correo electrónico, el cifrado de redes internas (para cifrar la información transmitida a través de la red), y también procedimientos para cifrar páginas web XML. Queda, ahora, un último aspecto que considerar: ¿qué sucede si falla un disco duro cifrado, o si resultan dañados datos cifrados? ¿Qué posibilidades hay de recuperar los datos codificados? PERDIDAS DE DATOS CIFRADOS Garantizar la seguridad de la información puede ser una tarea difícil. También se puede caer en la tentación de creer que los datos cifrados son invulnerables. Pero, ¿y si el problema no fuera que la información llegara a manos de quien no debe conocerla? ¿Y si lo que sucede, simplemente, es que el disco duro falla? Según los expertos en recuperación de datos, lo que determina el éxito de la recuperación es el tipo y el grado del daño sufrido. Si el disco duro ha sufrido un daño físico en el soporte de los datos, como por ejemplo por fricción entre el cabezal y el disco (el llamado head crash), el técnico de laboratorio puede lograr leer todas las áreas no dañadas del disco. Tanto si los datos están cifrados como si no lo están, el objetivo es recuperar todos los datos legibles que haya en la unidad de disco. Cuando todo el disco duro está cifrado, el técnico de recuperación pide al cliente que le facilite la contraseña o la clave para descifrar el disco. Sin embargo, si las claves se han perdido o han sido sustraídas por un empleado descontento, o si se ha olvidado la contraseña, el margen de maniobra es más estrecho. En el caso de que los datos hayan sido cifrados con alguno de los algoritmos avanzados descritos anteriormente, la cooperación directa del cliente con la empresa que haya diseñado el programa informático es la mejor opción. No obstante, los resultados pueden ser decepcionantes, como ilustra el siguiente ejemplo. Un usuario estaba aplicando un poderoso sistema de cifrado de archivos cuando, en mitad del proceso, falló el programa informático. El archivo estaba ya cifrado pero, como la operación no fue finalizada, el archivo era inutilizable. Cuando el usuario se puso en contacto con la empresa que diseñó el programa, le dijeron que no podía hacerse nada. El usuario preguntó si había una "salida de emergencia", una contraseña maestra capaz de descifrar todos los archivos, pero la empresa respondió que si dispusieran de un mecanismo de esa naturaleza no podrían garantizar la seguridad del archivo y burlarían el propósito de su programa informático. La enseñanza de este caso es que es imperativo mantener en un lugar seguro las claves del cifrado de los datos, tal vez guardándolas en lugar distinto de aquel en el que se conservan los datos. Si sucede algún imprevisto durante el proceso de cifrado y no se facilita, o se ha perdido, la clave de cifrado, los datos cifrados pueden ser completamente inutilizables. Cuando los datos están dañados, el problema es de otro tipo. El disco duro está en perfecto estado, pero, por alguna razón, los datos cifrados no se han grabado correctamente en el disco. Esto puede suceder tanto con los métodos de cifrado de base física como con los de base lógica. El mejor modo de asegurar la integridad de los datos cifrados es contar con un programa de copia de seguridad periódica. Como dice el viejo adagio informático: "si entra basura, sale basura" ("garbage in, garbage out"): si los datos originales estaban dañados en el momento de ser cifrados, seguirán estándolo cuando sean descifrados. Por otro lado, hay que decir que han podido recuperarse datos cifrados almacenados en todos los tipos de soporte. Impedir el acceso no autorizado a los datos ha sido un reto desde el advenimiento de la era de la información electrónica. Pero actualmente el cifrado parece ser ya una necesidad, en lugar de una opción. Usted puede tomar la decisión correcta estudiando cuál es la aplicación más adecuada a sus necesidades. No desespere: existen muchos métodos de cifrado. Cuando se haya decidido por un método, haga copias de seguridad periódicas de sus datos y compruebe que los datos archivados no están dañados. < FIN >