Cifrado asimétrico vs. cifrado simétrico: ¿Qué debes saber?

Question

La criptografía moderna se divide tradicionalmente en dos ramas principales: cifrado simétrico y asimétrico. Aunque el cifrado simétrico se usa a menudo como término para referirse a la criptografía simétrica, el cifrado asimétrico abarca tanto el cifrado como las firmas digitales. Esta guía revisa las diferencias clave, fortalezas y debilidades de ambos métodos.

La Diferencia Central: ¿Una Clave O Dos?

La distinción más importante entre estos sistemas radica en el uso de claves. El cifrado simétrico utiliza una sola clave para cifrar y descifrar la información. El cifrado asimétrico, en cambio, opera con dos claves relacionadas, pero diferentes: una clave pública para cifrar y una clave privada para descifrar.

Aunque esta distinción parece simple, tiene un gran impacto en cómo funcionan en la práctica y en qué situaciones son más adecuados.

Cómo Funcionan las Claves de Cifrado

En criptografía, los algoritmos generan claves como secuencias de bits que se usan para proteger la información. La forma en que se implementan las claves define la diferencia entre los dos enfoques.

Cifrado simétrico: La misma clave maneja tanto el cifrado como el descifrado. Si Alice envía a Bob un mensaje protegido por cifrado simétrico, debe compartir su clave con él. El problema es evidente: si un tercero malintencionado intercepta la clave, puede leer toda la comunicación.

Cifrado asimétrico: Aquí se usa la clave pública para cifrar los mensajes, mientras que la clave privada los descifra. Alice puede cifrar un mensaje para Bob usando la clave pública de Bob, que está disponible públicamente. Solo Bob, que posee la clave privada secreta, puede descifrar el mensaje. Incluso si los atacantes encuentran la clave pública, no podrán descifrar los mensajes, lo que da al cifrado asimétrico una ventaja significativa en seguridad.

Longitudes de Claves: Claves Más Largas Para Mayor Seguridad

Una diferencia técnica importante se refiere a la longitud de las claves, medida en bits, que afecta directamente al nivel de seguridad.

En sistemas simétricos, las claves se eligen aleatoriamente, típicamente 128 o 256 bits, dependiendo de los requisitos de seguridad. En el cifrado asimétrico, debe existir una relación matemática entre la clave pública y la privada. Este patrón puede ser explotado por atacantes, por lo que las claves asimétricas deben ser considerablemente más largas.

La diferencia es notable: una clave simétrica de 128 bits y una clave asimétrica de 2.048 bits ofrecen aproximadamente el mismo nivel de seguridad. Esta diferencia en longitud tiene consecuencias directas en la potencia de cálculo y en la velocidad.

Ventajas y Desventajas: Equilibrio entre Velocidad y Seguridad

Cifrado simétrico:

✓ Procesamiento muy rápido
✓ Requiere menos potencia de cálculo
✗ La distribución de claves es un desafío de seguridad: todos los que necesitan acceder deben tener la misma clave

Cifrado asimétrico:

✓ Resuelve el problema de distribución de claves
✓ La clave pública puede compartirse libremente sin riesgo de seguridad
✗ Es considerablemente más lento que el cifrado simétrico
✗ Requiere mucho más poder de cálculo debido a claves más largas

¿Dónde Se Utilizan Estos Tipos de Cifrado?

Cifrado Simétrico en la Práctica

El cifrado simétrico se usa ampliamente para proteger datos en los sistemas informáticos modernos, especialmente donde la velocidad es prioritaria. Estándar de cifrado avanzado (AES) es el ejemplo estándar: lo usa el gobierno de EE. UU. para información clasificada y sensible. AES reemplazó al anterior Estándar de cifrado de datos (DES) de los años 70.

Cifrado Asimétrico en la Práctica

El cifrado asimétrico es adecuado para sistemas donde muchos usuarios deben cifrar y descifrar datos, incluso cuando la velocidad no es crítica. Un ejemplo clásico es el correo cifrado: el remitente usa la clave pública del destinatario para cifrar, y el destinatario usa su clave privada para descifrar.

Sistemas híbridos: Lo Mejor de Ambos Mundos

En realidad, ambos métodos se combinan a menudo. SSL (SSL) y TLS (TLS) son protocolos criptográficos diseñados para comunicaciones seguras en internet. SSL se considera obsoleto, mientras que TLS se ha convertido en el estándar universal en navegadores web y se usa para proteger miles de transacciones diarias.

¿Qué Dice la Criptografía Asimétrica Sobre las Criptomonedas?

Existe una idea errónea extendida: porque bitcoin y otras criptomonedas usan claves públicas y privadas, emplean cifrado asimétrico. La realidad es más matizada.

Las criptomonedas usan en realidad técnicas de cifrado para la seguridad de las wallets: cuando los usuarios crean contraseñas, los archivos se cifran. Pero los pares de claves de los sistemas blockchain pertenecen principalmente a la criptografía asimétrica como mecanismo de firma digital, no necesariamente como cifrado.

Hay una diferencia importante: las firmas digitales y el cifrado no siempre son lo mismo. Un mensaje puede firmarse digitalmente sin estar cifrado. RSA puede firmar y cifrar, pero ECDSA —el algoritmo que usa bitcoin— solo firma sin cifrar.

Reflexiones Finales

Tanto el cifrado simétrico como el asimétrico cumplen roles críticos en el panorama de la seguridad digital. Cada método tiene sus fortalezas: el cifrado simétrico destaca en velocidad, el asimétrico en arquitectura de seguridad. Se usan en diferentes ámbitos precisamente porque resuelven problemas distintos.

A medida que la ciencia de la criptografía evoluciona para enfrentar amenazas nuevas y más sofisticadas, ambas formas de cifrado probablemente seguirán siendo indispensables para la seguridad informática en los próximos años.