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GENERACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE CLAVES - Coggle Diagram
GENERACIÓN Y DISTRIBUCIÓN
DE CLAVES
1. ¿QUÉ ES?
1.1 Definición
Proceso de crear, establecer y compartir claves criptográficas de forma segura.
1.2 Clave criptográfica
Valor utilizado por algoritmos para proteger información.
1.3 Objetivos
Confidencialidad: proteger datos.
Integridad: detectar modificaciones.
Autenticación: verificar identidades.
Seguridad en las comunicaciones.
1.4 Importancia
Protege información confidencial.
Evita accesos no autorizados.
Permite comunicaciones seguras.
2. TIPOS DE CLAVES
2.1 Claves simétricas
Una misma clave secreta para cifrar y descifrar.
Rápidas y eficientes.
Adecuadas para grandes volúmenes de datos.
Requieren distribución segura.
Ejemplos: AES y ChaCha20.
2.2 Claves asimétricas
Utilizan un par de claves relacionadas.
Clave pública: puede compartirse.
Clave privada: debe mantenerse secreta.
Facilitan autenticación y establecimiento de claves.
Ejemplos: RSA y ECC.
2.3 Otros tipos según su función
Clave de sesión:
temporal para una comunicación.
Clave maestra
: protege o deriva otras claves.
Clave KEK:
cifra otras claves.
Clave de autenticación
: verifica mensajes.
Clave derivada:
obtenida mediante KDF.
3. MÉTODOS DE GENERACIÓN DE CLAVES
3.1 Generación aleatoria segura
Utiliza fuentes de entropía.
Emplea generadores criptográficos CSPRNG.
3.2 Generación mediante algoritmos asimétricos
RSA: genera claves pública y privada.
ECC: genera pares de claves de curva elíptica.
3.3 Generación basada en contraseñas
Deriva claves mediante funciones especiales.
Ejemplos: PBKDF2 y Argon2id.
3.4 Derivación de claves
Obtiene claves desde un secreto existente.
Ejemplo: HKDF.
3.5 Generación mediante hardware
HSM: módulo de seguridad de hardware.
TPM: módulo de plataforma confiable.
Protege el material criptográfico.
4. ¿QUÉ ES UNA DISTRIBUCIÓN DE CLAVES?
4.1 Definición
Proceso de entregar o establecer claves entre partes autorizadas.
4.2 Objetivos
Permitir comunicaciones cifradas.
Evitar la exposición de claves secretas.
Garantizar destinatarios autorizados.
4.3 Importancia
Reduce riesgos de interceptación.
Protege la confidencialidad.
Facilita el intercambio seguro.
4.4 Formas principales
Transporte de claves.
Acuerdo de claves.
Terceros de confianza.
5. MÉTODOS DE DISTRIBUCIÓN DE CLAVES
5.1 Distribución manual
Entrega física mediante un medio confiable.
5.2 Claves precompartidas (PSK)
Los participantes configuran previamente un secreto.
5.3 Centro de Distribución de Claves (KDC)
Servidor de confianza.
Ejemplo: Kerberos.
5.4 Acuerdo de claves
Diffie-Hellman (DH).
Diffie-Hellman de curva elíptica (ECDH).
Permite establecer un secreto compartido.
5.5 Encapsulación de claves
Mecanismos KEM.
Ejemplo: ML-KEM.
5.6 Infraestructura de Clave Pública (PKI)
Certificados digitales.
Autoridad de Certificación (CA).
Verificación de claves públicas.
6. CARACTERÍSTICAS DE CADA TIPO DE CLAVE
6.1 Clave simétrica
Una clave secreta compartida.
Mayor velocidad de cifrado.
Menor costo computacional.
Distribución del secreto más compleja.
Uso principal: cifrado de información.
6.2 Clave asimétrica
Clave pública y clave privada.
Mayor costo computacional.
Facilita el establecimiento de claves.
Requiere autenticar la clave pública.
Uso: autenticación y establecimiento seguro.
6.3 Uso combinado
Asimétrica: establecer claves.
Simétrica: cifrar grandes cantidades de datos.
7. REQUISITOS DE UNA CLAVE SEGURA
7.1 Impredecibilidad
Debe ser difícil de adivinar.
7.2 Entropía suficiente
Aleatoriedad adecuada.
7.3 Longitud apropiada
Resistencia frente a fuerza bruta.
7.4 Unicidad
Evitar reutilización indebida.
7.5 Separación de uso
Claves distintas para diferentes funciones.
7.6 Protección
Almacenamiento seguro.
Acceso restringido.
Resistencia a ataques criptográficos.
8. CICLO DE VIDA DE LAS CLAVES
8.1 Generación
Crear claves mediante métodos seguros.
8.2 Activación
Autorizar su utilización.
8.3 Distribución
Establecer o entregar claves protegidas.
8.4 Almacenamiento
Custodia con controles de seguridad.
8.5 Uso
Cifrar y descifrar.
Autenticar comunicaciones.
8.6 Rotación
Sustituir claves según políticas y riesgos.
8.7 Revocación
Invalidar claves comprometidas.
8.6 Destrucción
Eliminar el material criptográfico de forma segura.
9. AMENAZAS Y RIESGOS
9.1 Ataque de intermediario (MITM)
Interceptación o alteración del intercambio.
Generación aleatoria segura
9.2 Suplantación de identidad
Uso de certificados o claves fraudulentas.
9.3 Claves débiles
Baja entropía.
Longitud insuficiente.
9.4 Robo o exposición de claves
Acceso no autorizado.
Malware
9.5 Ataques de repetición
Reutilización maliciosa de mensajes antiguos.
9.6 Ataques de canal lateral
Análisis de tiempo o consumo de energía.
9.7 Reutilización indebida
Uso inseguro de claves compartidas.
10. SEGURIDAD EN LA DISTRIBUCIÓN DE CLAVES
10.1 Confidencialidad
Evitar que terceros conozcan las claves secretas.
10.2 Integridad
Detectar modificaciones del intercambio.
10.3 Autenticación
Verificar la identidad de los participantes.
10.4 Canales seguros
TLS. SSH IPsec
10.5 Almacenamiento seguro
HSM.
TPM.
Gestores de claves KMS.
10.6 Control de acceso
Solo usuarios y sistemas autorizados.
10.7 Gestión de claves
Rotación.
Revocación.
Eliminación segura.
10.8 Auditoría
Registrar operaciones y detectar anomalías.
11.
APLICACIONES
11.1 Comunicación web segura
HTTPS y TLS.
11.2 Correo electrónico seguro
OpenPGP y S/MIME.
11.3 Redes inalámbricas
WPA2 y WPA3.
11.4 Redes privadas virtuales
VPN y protección de conexiones.
11.5 Banca electrónica
Protección de transacciones financieras.
11.6 Mensajería segura
Cifrado entre dispositivos.
11.7 Computación en la nube
Cifrado y administración mediante KMS.
11.8 Internet de las Cosas (IoT)
Autenticación de dispositivos.
11.9 Almacenamiento de datos
Cifrado de archivos.
Cifrado de discos.
11.10 Sistemas empresariales
Protección de bases de datos y servidores.
12. ACTUALIDAD Y TENDENCIAS
12.1 Criptografía híbrida
Combina criptografía simétrica y asimétrica.
Ejemplo: TLS 1.3.
12.2 Criptografía poscuántica
Protección frente a amenazas de computación cuántica.
ML-KEM.
Estándar NIST FIPS 203.
12.3 Secreto hacia adelante (PFS)
Utiliza secretos de sesión efímeros.
Reduce el impacto de filtraciones futuras.
12.4 Gestión centralizada
KMS: administración de claves.
HSM: custodia de material criptográfico.
12.5 Automatización
Generación automática.
Rotación según políticas.
Auditoría de operaciones.
12.6 Estándares internacionales
NIST SP 800-57: gestión de claves.
NIST SP 800-56A: establecimiento de claves.
NIST FIPS 203: ML-KEM.
