¿Qué es el estándar de cifrado de datos (DES)?

La necesidad del cifrado

La necesidad de encriptación (una forma de mantener la información en secreto a medida que se transmite de una fuente a otra) precedió por mucho tiempo a la era de las computadoras y la tecnología. Posiblemente, la primera necesidad de cifrar datos surgió en tiempos de guerra cuando los líderes militares necesitaban enviar órdenes a los soldados en el campo. Ciertamente querían asegurarse de que el enemigo no pudiera entender esas comunicaciones, si las interceptaba. Un ejemplo famoso de esto fue el uso del idioma nativo americano navajo como herramienta de encriptación durante la Segunda Guerra Mundial. Habladores de códigos bilingües lograron mantener en secreto las operaciones militares estadounidenses en la cuenca del Pacífico utilizando el idioma navajo para cifrar las comunicaciones por radio. En los tiempos modernos, tenemos la misma necesidad básica de proteger la información en tránsito.

Historia del estándar de cifrado de datos (DES)

El estándar de cifrado de datos (DES)es un algoritmo de cifrado (una secuencia de pasos computarizados necesarios para completar una tarea) diseñado en IBM en la década de 1970 y aprobado por el gobierno de los EE. UU. en 1977 para el cifrado de datos gubernamentales confidenciales pero no clasificados. También se usó desde el principio para asegurar las transferencias electrónicas de fondos procesadas por bancos que eran miembros del Sistema de la Reserva Federal. Debido a que el gobierno de los EE. UU. consideró que este método de encriptación era lo suficientemente sólido para proteger los datos confidenciales, la mayoría de las empresas hicieron lo mismo y adoptaron este estándar de encriptación. En 1998, 21 años después, en una prueba para desafiar la solidez del algoritmo de cifrado DES, una computadora pudo descifrar un mensaje codificado DES en 56 horas. Un año después, una red de computadoras pudo hacer lo mismo en 22 horas.

Los fundamentos del cifrado

La información que ha sido cifrada se conoce como texto cifrado . El texto cifrado solo se puede decodificar o descifrar con una clave (piense en una contraseña). Por supuesto, para poder comprender el mensaje codificado, el receptor del texto cifrado debe tener acceso a la clave. Hay dos métodos básicos de encriptación:

Cifrado simétrico

En el método de cifrado simétrico, tanto el sistema emisor como el sistema receptor deben tener acceso a la misma clave que cifra la transmisión en el extremo emisor y descifra la transmisión en el extremo receptor. Si el mensaje debe permanecer privado, es imperativo que la clave se mantenga en secreto. El emisor debe decirle al receptor cuál es la clave para poder decodificar el mensaje. La necesidad de comunicar cuál es la clave significa que siempre existe el riesgo de que la comunicación que contiene la clave secreta pueda ser interceptada. En términos de procesamiento de mensajes, el cifrado simétrico es el más rápido porque este método no aumenta el tamaño del mensaje cifrado.

Cifrado asimétrico

El cifrado asimétrico requiere dos claves: una clave pública que debe conocer el sistema emisor y una clave privada que solo conoce el sistema receptor. La clave utilizada para codificar el mensaje por el sistema emisor es diferente de la clave utilizada por el sistema receptor para decodificar el mensaje. La computadora emisora ​​utiliza un software para codificar el mensaje utilizando la clave pública proporcionada por el sistema receptor. Esa clave pública ha sido diseñada por el sistema receptor para trabajar con la clave privada. El texto cifrado codificado con la clave pública solo se puede desbloquear con la clave privada diseñada para funcionar con esa clave pública. El sistema receptor es el único con acceso a la clave privada. Dado que no hay necesidad de comunicar una clave secreta, se elimina el riesgo de que la clave privada sea interceptada. El cifrado asimétrico facilita la gestión de la distribución de claves, ya que está bien que otros sistemas conozcan la clave pública. Desde la perspectiva del rendimiento, este método aumenta el tamaño del mensaje y, por lo tanto, el tiempo que se tarda en transmitirlo. Para mensajes grandes o grandes volúmenes de datos, este método es significativamente menos eficiente.

El estándar de cifrado de datos (DES)es un método de cifrado simétrico y fue el primer algoritmo de cifrado no militar utilizado para proteger las transmisiones de datos electrónicos en los Estados Unidos. Aunque el tamaño de la clave utilizada para proteger las transmisiones de datos aseguró que podría tomar más de 72 cuatrillones (72 seguidos de 15 ceros) intentos de adivinar la clave, el cifrado DES está obsoleto en la actualidad. Una forma de encriptación más fuerte, Triple DES, también conocida como 3DES, todavía está en uso y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) estima que 3DES seguirá siendo un algoritmo de encriptación confiable al menos hasta 2030. Usando 3DES, cada bloque de los datos se cifra utilizando el método DES tres veces con claves diferentes. Este método de encriptación mejorado se ejecuta de manera más eficiente en hardware especializado (recuerde, DES fue desarrollado por IBM, un destacado fabricante de hardware de computadoras),

El Estándar de cifrado avanzado (AES) también es un algoritmo de cifrado simétrico, pero tiene una clave más grande y, por lo tanto, más fuerte que DES y utiliza los recursos informáticos de manera más eficiente que 3DES. Actualmente AES es el algoritmo de cifrado más utilizado. AES se convirtió en el estándar nacional de EE. UU. para el cifrado en 2001 cuando fue aprobado por el Estándar federal de procesamiento de información. Tanto AES como 3DES son inquebrantables con la tecnología actual y se espera que sigan siéndolo en el futuro previsible.

Resumen de la lección

Aunque obsoleto hoy en día en términos de encriptación de datos digitales, el Estándar de encriptación de datos (DES) de la década de 1970 siempre será conocido como el método que impulsó el uso no militar de algoritmos de encriptación en la era de las computadoras y dio origen a métodos de encriptación como el Triple DES y el estándar de cifrado avanzado.