Seminario Firmas Y Certificados Digitales Pki
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Seguridad de la Informacion Infraestructuras de Seguridad
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Ing J.Zelada PeraltaIng J.Zelada Peralta
Debe garantizar Confidencialidad Integridad Disponibilidad Irrefutabilidad
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Ing J.Zelada Peralta
Confidencialidad
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Ing J.Zelada Peralta
No existe Confidencialidad
Seguridad de la Informacion
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Integridad
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No existe Integridad
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Disponibilidad
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No existe Irrefutabilidad
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Se divide en dos grandes aspectos
Seguridad Fisica o de Infraestructura
Seguridad Logica o Informatica
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Desastres naturales Terremotos Incendios accidentales Tormentas Inundaciones.
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Contra amenazas ocasionadas por el hombre
Disturbios, sabotajes internos y externos deliberados.
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Controles de Accesos
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Supervision y Monitoreo
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Objetivos Restricciones y controles al acceso de programas y
archivos. Asegurar que Operadores trabajen sin una supervisión
minuciosa y con restricciones y controles especificos Asegurar que se usen datos, archivos y programas
correctos en y por el procedimiento correcto. Asegurar información transmitida sea sólo recibida por
el destinatario al cual ha sido enviada y no a otro. Asegurar que la información recibida sea la misma que
ha sido transmitida. Asegurar que existan sistemas alternativos secundarios
de transmisión entre diferentes puntos. Asegurar metodos alternativos en casos de
contingencias
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Ing J.Zelada Peralta
Amenazas Informaticas
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Protége contra dos tipos de amenazas: Amenazas Internas Amenazas Externas
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Amenazas interna .-Se generan dentro de la organización o empresa y son mas peligrosas
Los usuarios conocen la red y saben cómo es su funcionamiento.
Tienen algún nivel de acceso a la red por las mismas necesidades de su trabajo.
Los IPS y Firewalls son mecanismos no efectivos en amenazas internas.
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Ing J.Zelada Peralta
Amenazas externas: Se originan de afuera de la red.
Al no tener información certera de la red, un atacante tiene que realizar ciertos pasos para poder conocer qué es lo que hay en ella y buscar la manera de atacarla.
La ventaja que se tiene en este caso es que el administrador de la red puede prevenir una buena parte de los ataques externos.
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Es el ocultamiento de la informacion - La informacion no se cifra solo se oculta.
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Esteganografía “clásica”: métodos completamente oscuros.
Protección basada en desconocer el canal encubierto específico que se está usando.
Esteganografía moderna: uso de canales digitales:
Archivo de texto (inc. páginas web, código fuente, etc.)
Audio digital Imágenes y vídeo digitales Archivos ejecutables Protocolos de comunicaciones
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Criptografia
Criptoanalisis
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κρύπτω krypto, «oculto», y γράφω graphos, «escribir» ) Es el arte o ciencia de cifrar
información mediante técnicas especiales
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Arte o ciencia de descifrar una informacion cifrada
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Scytale
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Vigenere
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Rossignol
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Al-Kindi (llamado tambien Alkindus)
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Enigma
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Simetricos DES 3DES IDEA AES
AsimetricosRSAElGamalDSA/DSSECC
Utilizacion de metodos matematicos formales
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SIMETRICOS Clave Privada
ASIMETRICOS
Clave Publica
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El algoritmo de cifrado DES usa una clave de 56 bits, lo que significa que hay 2 elevado a 56 claves posibles (72.057.594.037.927.936 claves)
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La longitud de la clave usada será de 192 bits, aunque su eficacia solo sea de 112 bits.
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Ing J.Zelada Peralta
El espacio de claves es mucho más grande: 2128 ≈ 3.4 x 1038
Todas las operaciones son algebraicas No hay operaciones a nivel bit,
facilitando su programación en alto nivel
Se pueden utilizar todos los modos de operación definidos para el DES
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Ing J.Zelada Peralta
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Ing J.Zelada Peralta
AES tiene un tamaño de bloque fijo de 128 bits y tamaños de llave de 128, 192 ó 256 bits,
El diseño y fortaleza de todas las longitudes de claves (i.e., 128, 192 y 256) ; son suficientes para proteger información clasificada hasta el nivel SECRET .
La informacion a nivel TOP SECRET requiere el uso de tanto longitudes de clave de 192 o 256 bits
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Advanced Encryption Standard (AES), también conocido como Rijndael, es un esquema de cifrado por bloques adoptado como un estándar de cifrado por el gobierno de los Estados Unidos.
Se espera que sea usado en el mundo entero y analizado exhaustivamente, como fue el caso de su predecesor, el Data Encryption Standard (DES)
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Diffie-Hellman RSA DSA ElGamal Criptografía de Curva Elíptica
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El permite el intercambio secreto de claves entre dos partes que no han tenido contacto previo, utilizando un canal inseguro, y de manera anónima (no autenticada).
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Ing J.Zelada Peralta
Sin embargo, el protocolo es sensible a ataques activos del tipo "hombre en el medio" (mitm, man-in-the-middle).
Si la comunicación es interceptada por un tercero, éste se puede hacer pasar por el emisor cara al destinatario y viceversa, ya que no se dispone de ningún mecanismo para validar la identidad de los participantes en la comunicación.
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Ing J.Zelada Peralta
Así, el "hombre en el medio" podría acordar una clave con cada participante y retransmitir los datos entre ellos, escuchando la conversación en ambos sentidos
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Ing J.Zelada Peralta
El sistema criptográfico con clave pública RSA es un algoritmo asimétrico cifrador de bloques, que utiliza una clave pública, la cual se distribuye (en forma autenticada preferentemente), y otra privada, la cual es guardada en secreto por su propietario.
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Dispositivos para guardar la clave privadaSeminario de Firmas Digitales - PKI y
Seguridad Juridica
Ing J.Zelada Peralta
Una clave es un número de gran tamaño, que una persona puede conceptualizar como un mensaje digital, como un archivo binario o como una cadena de bits o bytes.
Los mensajes enviados usando el algoritmo RSA se representan mediante números y el funcionamiento se basa en el producto de dos números primos grandes (mayores que 10100) elegidos al azar para conformar la clave de descifrado.
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Ing J.Zelada Peralta
RSA es mucho más lento que DES y que otros criptosistemas simétricos.
Como todos los cifrados, es importante como se distribuyan las claves públicas del RSA. La distribución de la clave debe ser segura contra un atacante que se disponga a espiar el canal para hacer un ataque de replay
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Contra la defensa de ataques algunos están basados en certificados digitales u otros componentes de infraestructuras de la clave pública.
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Ing J.Zelada Peralta
DSA (Digital Signature Algorithm, en español Algoritmo de Firma digital) es un estándar del Gobierno Federal de los Estados Unidos de América o FIPS para firmas digitales.
Fue un Algoritmo propuesto por el Instituto Nacional de Normas y Tecnología de los Estados Unidos para su uso en su Estándar de Firma Digital(DSS), especificado en el FIPS 186.
Una desventaja de este algoritmo es que requiere mucho más tiempo de cómputo que RSA.
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Ing J.Zelada Peralta
Esquema de cifrado basado en problemas matemáticos de algoritmos discretos. Es un algoritmo de criptografía asimétrica basado en la idea de Diffie-Hellman y que funciona de una forma parecida a este algoritmo discreto.
El algoritmo de El Gamal puede ser utilizado tanto para generar firmas digitales como para cifrar o descifrar.
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Ing J.Zelada Peralta
El Gamal consta de tres componentes: el generador de claves, el algoritmo de cifrado, y el algoritmo de descifrado.
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Ing J.Zelada Peralta
Variante de la criptografía asimétrica o de clave pública basada en las matemáticas de las curvas elípticas.
Sus autores argumentan que la CCE puede ser más rápida y usar claves más cortas que los métodos antiguos — como RSA — al tiempo que proporcionan un nivel de seguridad equivalente.
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Ing J.Zelada Peralta
NIST y ANSI X9 han establecido unos requisitos mínimos de tamaño de clave de 1024 bits para RSA y DSA y de 160 bits para ECC, correspondientes a un bloque simétrico de clave de 80 bits.
NIST ha publicado una lista de curvas elípticas recomendadas de 5 tamaños distintos de claves (80, 112, 128, 192, 256).
En general, la CCE sobre un grupo binario requiere una clave asimétrica del doble de tamaño que el correspondiente a una clave simétrica.
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Ing J.Zelada Peralta
En informática, Hash se refiere a una función o método para generar claves o llaves que representen de manera casi unívoca a un documento, registro, archivo, etc., resumir o identificar un dato a través de la probabilidad, utilizando una función hash o algoritmo hash.
Un hash es el resultado de dicha función o algoritmo.
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Ing J.Zelada Peralta
Datos Hash
Algoritmo Algoritmo HashHash
Algoritmos Hash de una direcciónAlgoritmos Hash de una dirección
• MD4 y MD5MD4 y MD5
• SHA-0 SHA-1SHA-0 SHA-1
•SHA-2SHA-2
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Ing J.Zelada Peralta
Datos
Hash
Algoritmos Hash de una dirección con claveAlgoritmos Hash de una dirección con clave
• MACMAC
Clave Clave PrivadaPrivada
Algoritmo Algoritmo HashHash
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Ing J.Zelada Peralta
En criptografía, MD5 ( de Message-Digest Algorithm 5, Algoritmo de Resumen del Mensaje 5) es un algoritmo de reducción criptográfico de 128 bits ampliamente usado.
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Ing J.Zelada Peralta
MD5 ("Esto sí es una prueba de MD5") = e99008846853ff3b725c27315e469fbc
Un simple cambio en el mensaje nos da un cambio total en la codificación hash, en este caso cambiamos dos letras, el «sí» por un «no».
MD5 ("Esto no es una prueba de MD5") = dd21d99a468f3bb52a136ef5beef5034
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Ing J.Zelada Peralta
Otro ejemplo sería la codificación de un campo vacío:
MD5 ("") = d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
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Ing J.Zelada Peralta
El primero salió en 1993 , oficialmente llamado SHA. Sin embargo, hoy día, no oficialmente se le llama SHA-0 para evitar confusiones con sus sucesores.
Dos años más tarde su sucesor de SHA fue publicado con el nombre de SHA-1.
Existen cuatro variantes más, cuyas diferencias se basan en un diseño algo modificado y rangos de salida incrementados: SHA-224, SHA-256, SHA-384, y SHA-512 (llamándose SHA-2 a todos ellos).
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Ing J.Zelada Peralta
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Ing J.Zelada Peralta
Actuacion de usuarios
Gestion declaves
Algoritmoscifrado
Protocolos
CRIPTOSISTEMA
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Ing J.Zelada Peralta
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Ing J.Zelada Peralta
Es un esquema matemático para demostrar la autenticidad de un mensaje o documento digital.
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Ing J.Zelada Peralta
Una firma digital válida, da al receptor seguridad de que el mensaje fue enviado por un remitente conocido y que además no fue alterado durante su transito.
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Ing J.Zelada Peralta
Las firmas digitales son comúnmente utilizadas para la distribución de software, transacciones financieras y en otro casos donde es importante detectar adulteraciones, fraudes y tampering
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Ing J.Zelada Peralta
Consiste de 3 algoritmos: Un algoritmo para la generación de claves
que selecciona una clave privada de manera aleatoria y uniforme de un posible grupo de claves privadas. La salida del algoritmo nos da la clave privada y su clave publica.
El algoritmo de firma, el cual dado un mensaje y una clave privada, produce una firma.
El algoritmo de verificación, el cual dado un mensaje, una clave publica y una firma; acepta o rechaza el mensaje.
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Ing J.Zelada Peralta
Sistema DescentralizadoUtiliza Web Trust ( webs de confianza); PGP
es el algoritmo utilizado. No existe un tercero, entre el que envia y el que recibe.
Sistema CentralizadoAqui se utiliza los PKI, que vendria a ser el
tercero de confianza entre el que envia y el receptor
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Ing J.Zelada Peralta
PGP (Pretty Good Privacy).- usa una combinacion serial de :
hashing, compresion de datos, criptografia de clave simétrica y finalmente criptografia de clave publica;cada paso involucra el uso de varios de estosalgoritmo soportados.
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Ing J.Zelada Peralta
IETF ( Internet Engineering Task Force) se ha basado en el diseño de PGP para crear el estándar de Internet OpenPGP.
Las últimas versiones de PGP son conformes o compatibles en mayor o menor medida con ese estándar.
La compatibilidad entre versiones de PGP y la historia del esfuerzo por estandarizar OpenPGP, se tratan a continuación.
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Ing J.Zelada Peralta
Seguridad en PGP Utilizado correctamente, PGP puede
proporcionar un gran nivel de seguridad. A diferencia de protocolos de seguridad
como SSL, que sólo protege los datos en tránsito (es decir, mientras se transmiten a través de la red), PGP también puede utilizarse para proteger datos almacenados en discos, copias de seguridad, etcétera.
PGP Usa una función de 4 claves
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Ing J.Zelada Peralta
En criptografía un web de confianza, ( web of trust) es un concepto utilizado en PGP, GnuPG, y otros sistemas OpenPGP- compatible, para establecer la autenticidad de la ligadura entre una clave publica y un usuario.
Este modelo de raíz descentralizada, es una alternativa al modelo centralizado de infraestructura de claves publicas (PKI ), el cual descansa exclusivamente sobre una autoridad certificadora.
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Ing J.Zelada Peralta
De la misma forma como hay redes de computadores, alli tambien hay muchos independientes webs de confianza y cualesquier usuario puede ser parte de ellos y enlazarce entre multiples webs trust.
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Ing J.Zelada Peralta
En criptografía, una infraestructura de clave publica (o PKI, Public Key Infrastructure ) es una combinación de hardware y software, políticas y procedimientos de seguridad que permiten la ejecución con garantías de operaciones criptográficas como el cifrado, la firma digital o el no repudio de transacciones electrónicas.
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Ing J.Zelada Peralta
En una operación criptográfica que use infraestructura
PKI, intervienen conceptualmente como mínimo las
siguientes partes : Un usuario iniciador de la operación Unos sistemas servidores que dan fe de la
ocurrencia de la operación y garantizan la validez de los certificados implicados en la operación (Autoridad de Certificación, Autoridad de registro y Sistema de Sellado de tiempo)
Un destinatario de los datos cifrados/firmados/enviados garantizados por parte del usuario iniciador de la operación (puede ser él mismo).
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Ing J.Zelada Peralta
La autoridad de certificación ( CA, Certificate Authority ) es la encargada de emitir y revocar certificados. Es la entidad de confianza que da legitimidad a la relación de una clave pública con la identidad de un usuario o servicio.
La autoridad de registro ( RA, Registration Authority ) es la responsable de verificar el enlace entre los certificados (concretamente, entre la clave pública del certificado) y la identidad de sus titulares.
Los repositorios: son las estructuras encargadas de almacenar la información relativa a la PKI.
Los dos repositorios más importantes son el repositorio de certificados y el repositorio de listas de revocación de certificados. En una lista de revocación de certificados (o, en inglés,CRL, Certificate Revocation List) se incluyen todos aquellos certificados que por algún motivo han dejado de ser válidos antes de la fecha establecida dentro del mismo certificado.
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Ing J.Zelada Peralta
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Ing J.Zelada Peralta
La autoridad de validación ( VA, Validation Authority ) es la encargada de comprobar la validez de los certificados digitales.
La autoridad de sellado de tiempo ( TSA,Time Stamp Authority ) es la encargada de firmar documentos con la finalidad de probar que existían antes de un determinado instante de tiempo.
Los usuarios y entidades finales son aquellos que poseen un par de claves (pública y privada) y un certificado asociado a su clave pública. Utilizan un conjunto de aplicaciones que hacen uso de la tecnología PKI (para validar firmar digitales, cifrar documentos para otros usuarios, etc.)
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Ing J.Zelada Peralta
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Ing J.Zelada Peralta
PKCS#7 (Cryptographic Message Syntax Standard – Clave publica con prueba de identidad para mensaje firmado y/o encriptado para PKI.
Secure Sockets Layer (SSL) – Protocolo criptografico para comunicaciones seguras de internet.
Online Certificate Status Protocol (OCSP) / Certificate Revocation List (CRL) – Esto es para las validaciones de las prueba de indentidad.
PKCS#12 (Personal Information Exchange Syntax Standard) – Usado para almacenar una clave privada con su apropiado certificado de clave publica.
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Ing J.Zelada Peralta
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Ing J.Zelada Peralta
Autenticación de usuarios y sistemas (login).
Identificación del interlocutor.
Cifrado de datos digitales.
Firmado digital de datos (documentos, software, etc.)
Asegurar las comunicaciones
Garantía de no repudio (negar que cierta transacción tuvo lugar)
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Ing J.Zelada Peralta
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Ing J.Zelada Peralta
PKI RSA
PKIX
X.509 IDEA
DES
SHA
MD5
PGP SSL
S/MIME
ECC
CAs
PKCS
ElGamal
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¿Qué es un Certificado Digital? ¿Por qué necesito un
certificado Digital? ¿Dónde pondriamos un
Certificado Digital? ¿Cómo utilizariamos un
Certificado Digital?
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Ing J.Zelada Peralta
En rigor de verdad, no es más que un “documento digital” otorgado por un tercero de confianza, que da fe de la vinculación entre una clave pública y un individuo o entidad.
Uno de los formatos de certificado más utilizados, es el estándar soportado por la “Unión Internacional de Telecomunicaciones” (ITU) denominado X.509 v3.
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Ing J.Zelada Peralta
Un certificado digital contiene generalmente: Versión Número de serie Nombre de la entidad o persona a la que
pertenece la clave pública Clave pública de la entidad o persona
nombrada Fecha de expiración del certificado Nombre de la entidad emisora Firma digital de la entidad emisora
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Ing J.Zelada Peralta
Función hash que se cifra con la clave privada de la AC
VersiónNº de serieAlgoritmo
ParámetrosAutoridad de Certificación
Inicio de la validez
Caducidad de la validezNombre del usuario
Algoritmo
Parámetros
Clave pública del usuarioFirma de la AC
Identificador del algoritmo
Período de validez
Clave pública que se firma
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Ing J.Zelada Peralta
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Ing J.Zelada Peralta
.DER - Certificado codificado en DER
.PEM - (Privacy Enhanced Mail) certificado DER codificado en Base64 , encerrado entre "-----BEGIN CERTIFICATE-----" y "-----END CERTIFICATE-----" (también algunas veces representado como .CRT, pero doblemente checkeado para estar seguros .)
.cer, .crt - usualmente DER en formato binario (igual como .der), pero también puede ser codificado en Base64 (como .pem).
.P7B - igual que .p7c
.P7C - PKCS#7 SignedData structure without data, just certificate(s) or CRL(s)
.PFX - ver.p12
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Ing J.Zelada Peralta
P12 - PKCS#12, puede contener certificados y claves publicas y privadas (claves protegidas)
PKCS#7 es un estándar para firmar o encriptar dato (oficialmente llamado sobre) Desde que el certificado es necesario para verificar el dato firmado, este esta incluido en la estructura de dato firmado. Un archivo .P7C-file es solamente una estructura de firma de datos, sin ningun dato firmado
PKCS#12 evolución desde el estandard PFX (Personal inFormation eXchange) es usado para intercambiar objetos privados y públicos en un simple archivo.
Un .PEM-file puede contener certificados (o claves privadas , encerrados entre las líneas BEGIN/END-lines (CERTIFICATE or RSA PRIVATE KEY).
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Ing J.Zelada Peralta
En criptografia, el X.509 es un estandard ITU-T para un sistema (PKI).
X.509 especifica, entre otras cosas formatos estandarizados para :
certificados de clave publica, listas de revocación de certificados, atributos de certificados y algoritmos de validación de certificación
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Ing J.Zelada Peralta
La estructura de un X.509 v3 certificado digital es como sigue:
Certificate Version Serial Number Algorithm ID Issuer Validity
Not Before Not After
Subject Subject Public Key Info
Public Key Algorithm Subject Public Key
Issuer Unique Identifier (Optional) Subject Unique Identifier (Optional) Extensions (Optional)
... Certificate Signature Algorithm Certificate Signature
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Ing J.Zelada Peralta
Llamado asi en las aplicaciones y sus componentes criptograficos son :
Advanced Encryption Standard (AES) con tamaño de claves de 128 y 256 bits – para cifrado simetrico
Elliptic-Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) -- para Firma digital
Elliptic-Curve Diffie-Hellman (ECDH) –para acuerdo de claves
Secure Hash Algorithm (SHA-256 and SHA-384) -- para resumen de mensajes.
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Ing J.Zelada Peralta
Por CNSSP-15, la curva elíptica de 256-bits (especificada en FIPS 186-2), SHA-256, y AES con claves de 128-bit son suficientes para proteger información clasificada hasta el nivel SECRETO .
La curva elíptica de 384-bits (especificada en FIPS 186-2), SHA-384, y AES con clave de 256-bit keys son necesarias para la protección de información clasificada como ALTO SECRETO.
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Ing J.Zelada Peralta
Existen diferentes tipos de certificado digital, en función de la información que contiene cada uno y a nombre de quién se emite el certificado:
Certificado personal, que acredita la identidad del titular.
Certificado de pertenencia a empresa, que además de la identidad del titular acredita su vinculación con la entidad para la que trabaja.
Certificado de representante, que además de la pertenencia a empresa acredita también los poderes de representación que el titular tiene sobre la misma.
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Ing J.Zelada Peralta
Certificado de persona jurídica, que identifica una empresa o sociedad como tal a la hora de realizar trámites ante las administraciones o instituciones.
Certificado de atributo, el cual permite identificar una cualidad, estado o situación. Este tipo de certificado va asociado al certificado personal. (p.ej. Médico, Director, Casado, Apoderado de..., etc.).
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Ing J.Zelada Peralta
Además, existen otros tipos de certificado digital utilizados en entornos más técnicos:
Certificado de servidor seguro, utilizado en los servidores web que quieren proteger ante terceros el intercambio de información con los usuarios.
Certificado de firma de código, para garantizar la autoría y la no modificación del código de aplicaciones informáticas
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La seguridad en la infraestructura PKI depende en parte de cómo se guarden las claves privadas.
Para guardar la claves privadas existen una serie de elementos como los Tokens SmartCards TPM
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Ing J.Zelada Peralta
Son dispositivos especiales denominados tokens de seguridad diseñados para facilitar la integridad y seguridad de la clave privada, así como evitar que ésta pueda ser exportada.
Estos dispositivos pueden incorporar medidas biométricas, como la verificación de huella dactilar, que permiten aumentar la confiabilidad, dentro de las limitaciones tecnológicas, en que sólo la persona dueña del certificado pueda utilizarlo.
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Ing J.Zelada Peralta
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Una tarjeta inteligente (smart card), o tarjeta con circuito integrado (TCI), es cualquier tarjeta del tamaño de un bolsillo con circuitos integrados que permiten la ejecución de cierta lógica programada.
Aunque existe un diverso rango de aplicaciones, hay dos categorías principales de TCI.
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Las Tarjetas de memoria contienen sólo componentes de memoria no volátil y posiblemente alguna lógica de seguridad.
Las tarjetas microprocesadoras contienen memoria y microprocesadores.
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A Trusted Platform Module puede ser utilizadas para autenticar dispositivos hardware. Desde que cada chip TPM tiene un exclusiva clave RSA quemada en ella misma cuando es producida, la cual es capaz ser utilizada como una plataforma de autenticación.
Por ejemplo esta puede ser utilizada para verificar que un sistema que solicita acceso es el sistema esperado.
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ULTIMOS AVANCES y DESARROLLOS
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La Criptografia cuántica utiliza principios de la mecánica cuántica para garantizar la absoluta confidencialidad de la información transmitida.
Las actuales técnicas de la criptografía cuántica permiten a dos personas crear, de forma segura, una clave secreta compartida que puede ser usada como llave para cifrar y descifrar mensajes usando métodos de criptografía simétrica.
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Si un tercero intenta hacer eavesdropping durante la creación de la clave secreta, el proceso se altera detectándo al intruso antes de que se trasmita información privada.
Es una consecuencia del principio de incertidumbre de Heisenberg, que dice que el proceso de medir en un sistema cuántico perturba dicho sistema.
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FINGracias
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