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GENERACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE CLAVES - Coggle Diagram
GENERACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE CLAVES
CONCEPTOS FUNDAMENTALES
Clave criptográfica: valor secreto o par de valores que controla operaciones criptográficas
Generación: creación segura de material de claves, con imprevisibilidad
Distribución: entrega de material de claves a destinatarios autorizados
Establecimiento: lograr un secreto común por transporte, acuerdo o derivación
Objetivos: confidencialidad, integridad, autenticación y control de acceso
TIPOS DE CLAVES
Dos familias principales (según algoritmo)
Simétrica: la misma clave secreta para cifrar y descifrar; ejemplos AES y ChaCha20
Asimétrica: par de clave pública y privada; ejemplos RSA y criptografía de curva elíptica
Según función
Pública: se puede difundir, pero hay que verificar a quién pertenece
Privada: se protege y normalmente permanece en poder de su propietario
De sesión: protege una conexión o comunicación temporal
Maestra o raíz: permite derivar o proteger otras claves
KEK: clave de cifrado o envoltura de otras claves
De autenticación: por ejemplo, clave secreta para HMAC
De firma: clave privada para firmar y pública para verificar
Según duración
Estática: se utiliza durante un periodo relativamente largo
Efímera: se crea para una sesión o intercambio concreto
MÉTODOS DE GENERACIÓN
Generador criptográficamente seguro (CSPRNG/DRBG)
Produce valores difíciles de predecir a partir de entropía segura
Fuentes de entropía: sucesos físicos o del sistema operativo
Generación simétrica: obtener bits aleatorios para AES-128 o AES-256
Generación asimétrica: crear matemáticamente un par pública-privada (RSA o ECC)
Derivación de claves (KDF)
HKDF: obtener claves a partir de un secreto de entrada
Argon2id o PBKDF2: derivar material desde una contraseña con parámetros apropiados
Hardware seguro: HSM o TPM para generar y resguardar claves
¿QUÉ ES DISTRIBUCIÓN DE CLAVES?
Proceso de hacer llegar claves o información de claves al receptor autorizado
Clave simétrica: debe mantenerse secreta durante entrega y almacenamiento
Clave pública: puede compartirse; se debe comprobar su autenticidad
Clave privada: no debe difundirse; si se transfiere al dueño, necesita máxima protección
Distribución manual o electrónica automatizada
No es lo mismo distribuir una clave que acordar un secreto sin transmitirlo
MÉTODOS DE DISTRIBUCIÓN Y ESTABLECIMIENTO
Intercambio presencial o canal externo autenticado
Entrega física; QR o canal alterno solo si se verifica la identidad
Clave precompartida (PSK): se instala previamente en ambos equipos
Centro de distribución de claves (KDC): tercero de confianza; ejemplo Kerberos
PKI y certificados digitales X.509: autentican la propiedad de claves públicas
Transporte seguro de claves: clave protegida para un receptor autorizado
Acuerdo de claves DH / ECDH: ambos generan un secreto compartido sin enviarlo
Debe autenticarse el intercambio para evitar intermediarios falsos
Encapsulación KEM: establecer secreto compartido con clave pública
Ejemplo poscuántico: ML-KEM
Cifrado híbrido: asimétrica para establecer clave y simétrica para proteger datos
SEGURIDAD EN LA DISTRIBUCIÓN
Aleatoriedad y longitud de clave apropiadas
Autenticación del destinatario y del origen
Confidencialidad e integridad del intercambio
Protección en almacenamiento: cifrado, HSM/TPM y accesos mínimos
Verificación de certificados y huellas digitales cuando corresponda
Rotación, expiración y revocación tras sospecha de filtración
Secreto perfecto hacia adelante: sesiones anteriores protegidas ante ciertos compromisos futuros
Nunca pegar claves secretas en chats públicos, código fuente o repositorios
AMENAZAS Y ERRORES FRECUENTES
Ataque Man-in-the-Middle: suplantación durante el intercambio
Intercepción de una clave enviada sin protección
Clave predecible por mala fuente de entropía
Robo de claves por malware, copias de seguridad o registros
Reutilización de claves y contraseñas débiles
Certificados falsos o no verificados
Uso prolongado de claves comprometidas sin revocación
CICLO DE VIDA DE UNA CLAVE
Planificación: propósito, algoritmo, permisos y duración
Generación o derivación segura
Distribución o acuerdo entre entidades confiables
Activación y uso autorizado
Resguardo, auditoría y copias de seguridad protegidas
Renovación o rotación cuando corresponda
Revocación o desactivación ante caducidad o compromiso
Archivo necesario o destrucción segura
APLICACIONES REALES
HTTPS y TLS 1.3: conexión segura entre navegador y servidor
Mensajería cifrada de extremo a extremo: Signal y otras aplicaciones
Wi-Fi WPA3: establecimiento de claves para proteger la red
VPN: WireGuard o IPsec para túneles cifrados
SSH: acceso remoto y autenticación de servidores/usuarios
Cifrado de discos y bases de datos: resguardar información almacenada
Banca digital y pagos electrónicos: comunicaciones y operaciones seguras
IoT y dispositivos inteligentes: claves para autenticar equipos
EJEMPLOS PARA COMPRENDER
Ejemplo A: visita a una página HTTPS
Navegador conecta y comprueba el certificado del servidor
Ambos establecen secretos de sesión, por ejemplo con ECDHE
Derivan claves simétricas y protegen datos con AES-GCM o ChaCha20-Poly1305
Ejemplo B: enviar archivo cifrado
Emisor genera una clave simétrica aleatoria
Cifra el archivo con esa clave
Protege/encapsula la clave para el receptor con criptografía asimétrica
Receptor recupera la clave y descifra el archivo
PROTOCOLOS, ESTÁNDARES Y FUTURO
AES y ChaCha20: cifrado simétrico
RSA y ECC: criptografía asimétrica clásica
TLS 1.3, Kerberos y PKI: protocolos e infraestructura de gestión
HKDF: derivación segura de claves
ML-KEM (FIPS 203): mecanismo poscuántico de establecimiento de secretos
NIST SP 800-57 y SP 800-133: recomendaciones de gestión y generación
Idea clave: cifrado fuerte + generación segura + distribución autenticada