La diferencia entre el cifrado homomórfico y el cifrado no homomórfico

¡Estoy obsesionado con las tecnologías de encriptación desde hace años, y sinceramente creo que hay muchos conceptos erróneos al respecto! Permítanme compartir con ustedes mi experiencia y opiniones sobre este tema emocionante.

Los sistemas de encriptación se dividen en dos tipos principales: la encriptación simétrica y la encriptación asimétrica. La última incluye dos casos, que son la encriptación asimétrica y las firmas digitales.

Estos campos se pueden dividir de la siguiente manera:

• encriptación simétrica (con una sola clave)
• encriptación asimétrica ( o encriptación de clave pública )
  • encriptación asimétrica
  • firmas digitales

La diferencia esencial

¡La diferencia fundamental entre estos dos métodos es muy simple, pero importante! La encriptación simétrica utiliza una sola clave para encriptar y desencriptar, mientras que la encriptación asimétrica se basa en dos claves diferentes que están matemáticamente relacionadas. Esta simple diferencia crea enormes discrepancias en uso, seguridad y efectividad.

Las claves y su funcionamiento

Los algoritmos de encriptación generan claves como cadenas de bits para encriptar y desencriptar información. En la encriptación simétrica, se utiliza la misma clave para ambas funciones, mientras que en la encriptación asimétrica, hay una "clave pública" para encriptar que se puede compartir con cualquiera y una "clave privada" para desencriptar que debe mantenerse en secreto.

¡Imagina que Alice quiere enviar un mensaje encriptado a Bob! Si utilizara la encriptación simétrica, necesitaría enviar la clave de manera segura primero, ¡y aquí está el problema! Cualquier interferencia con la clave significa la penetración de los mensajes.

Sin embargo, utilizando la encriptación asimétrica, Alice puede usar la clave pública de Bob (, que está disponible para todos ), para encriptar el mensaje, y Bob solo necesitará su clave privada para leerlo. ¡Esto es mucho más seguro porque la clave privada nunca se intercambia!

Longitud de la clave y seguridad

¡La longitud de la clave es un tema interesante! Las claves simétricas suelen ser de 128 o 256 bits, mientras que las claves asimétricas requieren longitudes mucho mayores, como 2048 bits, para proporcionar el mismo nivel de seguridad. ¿La razón? La relación matemática entre la clave pública y la clave privada crea un patrón que los atacantes podrían explotar si la clave es corta.

Ventajas y desventajas de ambos tipos

La encriptación simétrica es rápida y eficiente computacionalmente, pero su mayor problema es la distribución de claves. ¿Cómo envías la clave a la otra parte de forma segura?

Por el contrario, la encriptación asimétrica resuelve maravillosamente el problema de la distribución de claves, pero es extremadamente lenta y consume grandes recursos computacionales. Por esta razón, rara vez se utiliza por sí sola para encriptar grandes volúmenes de datos.

Usos prácticos

La encriptación simétrica se utiliza para proteger datos confidenciales y sensibles debido a su velocidad, como el Estándar de Encriptación Avanzada (AES) que adopta el gobierno de los Estados Unidos.

Mientras que la encriptación asimétrica es preferida en aplicaciones como el correo electrónico encriptado, donde la confidencialidad es más importante que la velocidad.

¡Lo más inteligente es usar un sistema híbrido! Los protocolos TLS ( utilizados en los sitios web ) combinan ambos tipos: encriptación asimétrica para el intercambio seguro de claves y luego encriptación simétrica para los datos reales. ¡Esto es lo mejor de ambos mundos!

Criptomonedas y encriptación

Hay una creencia errónea de que la blockchain siempre utiliza encriptación asimétrica. ¡La realidad es más compleja! Sí, las billeteras de criptomonedas utilizan técnicas de encriptación, pero Bitcoin en sí utiliza firmas digitales (ECDSA) y no encriptación en el sentido tradicional.

La firma digital puede probar la propiedad del mensaje sin cifrarlo, y eso es lo que sucede en Bitcoin. Esto explica por qué es incorrecto describir la blockchain como sistemas completamente "encriptados"!

Al final, ambos sistemas son necesarios para nuestro mundo digital contemporáneo, y creo que el futuro verá un mayor desarrollo en las ciencias de la encriptación para enfrentar los crecientes desafíos de seguridad, especialmente con las amenazas de la computación cuántica que se avecinan.