¿Qué es el criptoanálisis y cómo funciona?

Hoy en día, las empresas están bajo una inmensa presión para mantener sus negocios en funcionamiento. Si su negocio está configurado para funcionar sin problemas, su equipo de seguridad necesita proteger su negocio de todas las amenazas que podrían obstaculizar sus operaciones.

El quid de la cuestión es que lo que es seguro hoy puede estar en el ámbito de la inseguridad mañana. Este fenómeno se debe al hecho de que, a medida que evolucionan los algoritmos, surgen nuevas vulnerabilidades y los atacantes cibernéticos desarrollan nuevas formas de romper la criptografía en la que confían la mayoría de las empresas.

El criptoanálisis, conocido como rastreo de código, es una comprensión profunda de los métodos utilizados para descifrar y consultar códigos, cifrados o texto cifrado. El criptoanálisis utiliza reglas numéricas para encontrar vulnerabilidades en un algoritmo y se ramifica más hacia la criptografía en los sistemas de seguridad de la información.

Esta guía le enseñará todo lo que necesita saber sobre el criptoanálisis. Obtendrá una comprensión detallada del tema y aprenderá a proteger su organización del criptoanálisis.

¿Qué es el criptoanálisis?

El proceso de criptoanálisis tiene como objetivo examinar los sistemas criptográficos para identificar debilidades y fugas de información. Puede pensar en ello como investigar las debilidades en la arquitectura matemática subyacente de un sistema criptográfico, incluidas las vulnerabilidades de implementación, como ataques de terceros y entradas de entropía débiles.

Los sistemas criptográficos hacen referencia a un sistema informático que utiliza la criptografía, un método de protección de la información y la comunicación mediante código para que solo aquellos a los que está destinado puedan procesarla.

Criptoanálisis vs. Criptografía

Desde la definición en criptografía, le interesa ocultar un mensaje convirtiéndolo en texto oculto antes de transmitirlo a través de canales no protegidos. El criptoanálisis, por otro lado, implica derivar el texto sin formato de los mensajes ocultos a través de un canal inseguro.

La criptografía ha demostrado ser eficaz en la transmisión de información. Un gran ejemplo para demostrar sus casos de uso son las transacciones bancarias y los mensajes de correo electrónico donde la información debe protegerse. Los esquemas de criptografía incluyen claves secretas, claves públicas y funciones hash.

El criptoanálisis es el arte de descifrar texto cifrado en texto sin formato. En este caso, una persona autorizada intenta descifrar su mensaje escuchando el canal

¿Quién usa el criptoanálisis?

Numerosas organizaciones utilizan criptoanálisis, incluidos los gobiernos que desean descifrar las comunicaciones privadas de otros países, las empresas que prueban las características de seguridad para sus productos de seguridad, piratas informáticos, galletas, investigadores independientes y profesionales académicos que buscan identificar vulnerabilidades en protocolos y algoritmos criptográficos.

El desarrollo de la criptología se está extendiendo gracias a la batalla interminable entre los criptógrafos que desean proteger los datos y los criptanalistas que trabajan para descifrar criptosistemas.

Los objetivos del atacante están relacionados con sus necesidades específicas para realizar criptoanálisis. El criptoanálisis exitoso generalmente no va más allá de extraer información del texto oculto. Sin embargo, es suficiente en función de las necesidades de los atacantes cuyos objetivos varían de un atacante a otro, pero no se limitan a:

• Descanso completo: buscando claves secretas.
• Deducción global: búsqueda de algoritmos de cifrado funcional y descifrado equivalente sin conocimiento de claves secretas.
• Inferencia de información: obtención de información sobre textos cifrados y textos sin formato.
• Algoritmo de distinción: distinguir la salida de cifrado de la permutación de bits aleatorios.

Veamos un ejemplo práctico que es fácil de entender. Sin embargo, debe saber que este ejemplo no es aplicable a los cifrados criptográficos modernos, pero es útil entenderlo.

El método de análisis de frecuencia se puede utilizar en algoritmos básicos de cifrado. Los algoritmos de cifrado de clase básica realizan sustituciones de un solo alfabeto, reemplazando cada letra con una letra mapeada predeterminada del mismo alfabeto.

Este modelo es una mejora en los métodos más simples que cambiaron las letras por un número constante de posiciones y reemplazan letras antiguas con letras nuevas desde la posición resultante en el alfabeto.

Aunque los cifrados de reemplazo de un solo alfabeto son resistentes a la búsqueda ciega, no son seguros y se pueden romper fácilmente con bolígrafo y papel. Cómo. El análisis de frecuencia explota la propiedad característica de que el lenguaje natural no es aleatorio, y el reemplazo de un solo alfabeto no oculta las propiedades estadísticas del lenguaje.

Echemos una mirada más de cerca y lo reduzcamos a un alfabeto particular, como «E», con cierta frecuencia, digamos el 12. 7%. Cuando sustituye E para obtener el texto cifrado, su texto resultante conserva su frecuencia original. Si esta frecuencia es conocida por el criptoanalista, puede identificar rápidamente las sustituciones para descifrar su texto cifrado.

Tipos de ataques criptoanalíticos

Los ataques de criptoanálisis explotan fallas en su sistema descifrando su criptografía. Para lanzar un ataque de criptoanálisis, debe conocer la naturaleza de los métodos y las propiedades generales del texto sin formato. El texto sin formato puede estar en cualquier idioma, incluido el código inglés o Java.

Aquí hay una lista de tipos de ataque. Los primeros cinco son los más comunes; Los otros son raros y a veces se pasan por alto; Es bueno conocerlos.

¿Cómo funciona la criptoanálisis?

El objetivo principal del criptoanálisis es identificar fallas o eludir los algoritmos criptográficos. Los criptógrafos utilizan la investigación de criptanalistas para mejorar los algoritmos existentes o para mejorar los malos métodos.

Con la criptografía creando y mejorando los cifrados y otros métodos, el criptoanálisis, por otro lado, se centra en descifrar datos cifrados. Estas dos operaciones interactúan entre sí y pertenecen al campo de la criptología, el estudio matemático de códigos, cifrados y algoritmos relacionados.

Los investigadores están prestando mucha atención al desarrollo de estrategias de ataque que superan a los esquemas de cifrado al iniciar el descifrado de algoritmos cifrados de texto cifrado sin el uso de claves de cifrado. A menudo usa criptoanálisis para identificar fallas en su concepto y métodos de ejecución.

Cómo protegerse de los ataques criptoanalíticos

Desafortunadamente, no hay mucho que pueda hacer para garantizar la inmunidad al criptoanálisis que no sea usar un esquema de cifrado seguro, encriptar toda su infraestructura digital y mantener su software actualizado. Dicho esto, aquí hay algunos consejos que puede usar para mejorar la seguridad.

• Use algoritmos actualizados de cifrado y hash. Un buen escenario sería evitar herramientas como SHA1 y MD5, que ya no se consideran seguros.
• Use claves de cifrado largas. Por ejemplo, sus teclas RSA deben tener al menos 2048 bits de largo para los apretones de manos VPN.
• Recuerde la destrucción de las teclas reemplazadas.
• Use contraseñas seguras e implementa un generador de números aleatorios comprobado para la coincidencia de clave.
• Sal de tus hashes. Aquí es donde agrega ruido aleatorio a sus hashes. Debe mantener su sal larga y aleatoria, tal como lo haría con las contraseñas.
• Use el secreto de avance perfecto (PFS) para evitar que las sesiones pasadas y futuras se descifren si sus claves están comprometidas. Esto a menudo se usa en redes privadas virtuales (VPN).
• Ofuscación del tráfico encriptado. Se asegura de que su tráfico se vea regular y no revela el hecho de que está encriptado. El software como OBFSProxy es un buen ejemplo de una herramienta que funciona bien con la red TOR.
• Integre un sistema de detección de intrusos (IDS) en su infraestructura. Este sistema le notificará una violación o ataque. Sin embargo, no detiene las violaciones. Sin embargo, reduce el tiempo de respuesta, ahorrando su sistema de daños graves. Es mejor tener una buena identificación integrada en su sistema.

Aplicaciones de criptoanálisis

El criptoanálisis tiene varias aplicaciones del mundo real. A veces se puede combinar con criptografía para desbloquear su máximo potencial. Aquí hay algunas aplicaciones:

№1. Integridad en el almacenamiento

Puede usar criptoanálisis para mantener la integridad de una bóveda. En este caso, utiliza cerraduras y claves en su sistema de control de acceso para proteger los datos del acceso no deseado. También puede crear suma de verificación criptográfica para determinar la autenticidad de los datos almacenados en entornos dinámicos donde los virus son propensos a los enfoques cambiantes de los datos.

Se genera una suma de verificación y se compara con el valor esperado durante la transmisión de datos. El criptoanálisis ayuda a proteger a los portadores de datos que son vulnerables a la manipulación debido a las grandes cantidades de datos o aquellos que no han sido protegidos durante mucho tiempo.

№ 2. Autenticación de identidad

La autenticación de identidad se centra en confirmar la autorización de un usuario para acceder a los datos. El criptoanálisis facilita este proceso durante el intercambio de contraseñas. Los sistemas modernos combinan transformaciones criptográficas con atributos humanos para identificar de forma segura y eficiente a los usuarios.

Las contraseñas se almacenan en formatos cifrados donde las aplicaciones con acceso pueden usarlas. Debido a que las contraseñas se almacenan en texto plano, la seguridad de su sistema no se ve comprometida.

№3. Credenciales del sistema

Puede usar criptoanálisis y criptografía para crear credenciales del sistema. Cuando los usuarios inician sesión en su sistema, siempre deberán proporcionar una prueba de las credenciales personales antes de que se les permita entrar.

Se están creando credenciales electrónicas para facilitar la verificación electrónica. Este método a menudo se usa en tarjetas inteligentes para operaciones criptográficas, incluido el almacenamiento de datos.

№ 4. Firmas digitales

Las firmas digitales a menudo se usan en la comunicación para confirmar que los mensajes provienen de un remitente conocido. Es similar a la firma de documentos con lápiz y papel. Por supuesto, si las firmas digitales deben reemplazar las firmas analógicas, se realizan con tecnología de criptoanálisis.

Esto parece útil cuando las organizaciones tienen equipos repartidos en muchos lugares y aún no se han reunido en persona para ejecutar algunos documentos conjuntos. Con formatos de firma digital, cualquier persona con una clave pública puede verificar el documento, que es común en la industria de las criptomonedas.

№ 5. Transferencias de fondos electrónicos (ETF)

Últimamente, ha visto dinero electrónico reemplazando las transacciones en efectivo. Las transferencias de fondos electrónicos, monedas virtuales, dinero de oro digital, criptomonedas y depósitos directos son activos basados en criptografía. Los retiros de cajeros automáticos, los pagos de la tarjeta de débito y las transferencias bancarias son ejemplos de transacciones de dinero electrónico.

Cómo convertirse en un criptoanalista

Puede pensar en convertirse en un criptoanalista después de ver la amplia gama de aplicaciones de criptoanálisis. Si lo hace, probablemente trabajará en el desarrollo de algoritmos, cifrados y sistemas de seguridad para cifrar datos. También debe analizar y descifrar información utilizando métodos criptográficos y protocolos de telecomunicaciones.

También puede esperar roles como desarrollar sistemas de seguridad, proteger información importante de la intercepción, probar modelos de computación para confiabilidad, encriptar datos financieros, desarrollar modelos estadísticos y matemáticos para analizar datos y resolver problemas de seguridad. Si esto es lo suficientemente interesante, siga leyendo y descubra cómo convertirse en uno de ellos.

Puede obtener una licenciatura en informática, ingeniería, matemáticas o campos relacionados como ingeniería eléctrica y electrónica. Sin embargo, algunas organizaciones aún pueden contratarlo en función de la capacitación intensiva y la experiencia práctica sin un título técnico. Tener algunas certificaciones de ciberseguridad es una ventaja adicional.

Ultimas palabras

El criptoanálisis es más un medio para un ataque cibernético que el ataque en sí. Y dado que la mayoría de los sistemas de cifrado son resistentes a los intentos de criptoanálisis, comprender lo que queda vulnerable requiere una capacidad matemática sofisticada, lo cual no es broma adquirir.

Si está pensando en estudiar criptoanálisis, es un área emocionante para trabajar en una amplia gama de productos, por ejemplo, en los sectores financiero, de almacenamiento e identidad.

Has visto cuán poderoso es la criptoanálisis y cuánto puede ayudar a crear aplicaciones del mundo real. Estaría bien hacer criptoanálisis, e incluso mejor usar sus habilidades para crear utilidades más seguras, por ejemplo.

A continuación, puede consultar el cifrado de datos: terminología crítica.