Fundamentos de Cifrado: Claves Simetricas vs Asimetricas

"Por favor, cifra estos datos y envialos."

Cuando escuchas esto, sabes exactamente que hacer y como?

Existen dos tipos principales de cifrado. Si no sabes cuando usar cada uno, tu diseno de seguridad podria ser defectuoso.

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Cifrado vs Hashing

Primero, aclaremos estos conceptos que suelen confundirse.

Cifrado: Los datos originales pueden recuperarse Hashing: Los datos originales no pueden recuperarse

Usa hashing para almacenar contrasenas, cifrado para transmitir datos.

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Cifrado de Clave Simetrica

Concepto

Cifra con una clave, descifra con la misma clave.

Texto plano + Clave → Cifrado → Texto cifrado
Texto cifrado + Clave → Descifrado → Texto plano

Ejemplo: Una Cerradura

Piensa en la llave de tu casa. Cierras y abres con la misma llave.

Algoritmos Comunes

Ejemplo de Codigo (Node.js)

const crypto = require('crypto');

// Generar clave (almacenar de forma segura en produccion)
const key = crypto.randomBytes(32);  // AES-256
const iv = crypto.randomBytes(16);   // Vector de inicializacion

// Cifrar
function encrypt(text) {
  const cipher = crypto.createCipheriv('aes-256-cbc', key, iv);
  let encrypted = cipher.update(text, 'utf8', 'hex');
  encrypted += cipher.final('hex');
  return encrypted;
}

// Descifrar
function decrypt(encrypted) {
  const decipher = crypto.createDecipheriv('aes-256-cbc', key, iv);
  let decrypted = decipher.update(encrypted, 'hex', 'utf8');
  decrypted += decipher.final('utf8');
  return decrypted;
}

const secret = "datos sensibles";
const encrypted = encrypt(secret);
const decrypted = decrypt(encrypted);

console.log(encrypted);   // "a3f8b2c1..."
console.log(decrypted);   // "datos sensibles"

Ventajas y Desventajas

El Problema de Compartir la Clave

Si A quiere enviar un mensaje cifrado a B, A debe entregar la clave a B primero.

Pero, como entregas esa clave de forma segura?

El cifrado de clave asimetrica resuelve este problema.

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Cifrado de Clave Asimetrica

Concepto

Usa dos claves:

• Clave Publica (Public Key): Cualquiera puede conocerla
• Clave Privada (Private Key): Nunca debe compartirse

Cifrar con clave publica → Solo la clave privada puede descifrar
Firmar con clave privada → Verificar con clave publica

Ejemplo: Un Buzon

• Clave publica = Buzon (cualquiera puede dejar una carta)
• Clave privada = Llave del buzon (solo el dueno puede recoger las cartas)

Algoritmos Comunes

Ejemplo de Codigo (Node.js RSA)

const crypto = require('crypto');

// Generar par de claves
const { publicKey, privateKey } = crypto.generateKeyPairSync('rsa', {
  modulusLength: 2048,
});

// Cifrar con clave publica
function encryptWithPublic(text) {
  return crypto.publicEncrypt(publicKey, Buffer.from(text)).toString('base64');
}

// Descifrar con clave privada
function decryptWithPrivate(encrypted) {
  return crypto.privateDecrypt(privateKey, Buffer.from(encrypted, 'base64')).toString();
}

const secret = "datos sensibles";
const encrypted = encryptWithPublic(secret);
const decrypted = decryptWithPrivate(encrypted);

console.log(decrypted);  // "datos sensibles"

Firmas Digitales

Cuando firmas con una clave privada, cualquiera puede verificar quien firmo usando la clave publica.

// Firmar con clave privada
const sign = crypto.createSign('SHA256');
sign.update('mensaje');
const signature = sign.sign(privateKey, 'base64');

// Verificar con clave publica
const verify = crypto.createVerify('SHA256');
verify.update('mensaje');
const isValid = verify.verify(publicKey, signature, 'base64');

console.log(isValid);  // true

Ventajas y Desventajas

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En la Practica: Usando Ambos Juntos (Cifrado Hibrido)

Asi es como funciona HTTPS.

Proceso

1. Servidor: Genera par de claves RSA publica/privada
2. Cliente: Recibe la clave publica del servidor
3. Cliente: Genera clave de sesion AES
4. Cliente: Cifra la clave de sesion con RSA publica → Envia al servidor
5. Servidor: Descifra la clave de sesion con RSA privada
6. Ambos: Se comunican usando la clave de sesion AES

Por Que Hacerlo Asi

• RSA: Solo se usa para intercambio de claves (lento pero seguro)
• AES: Se usa para el cifrado real de datos (rapido)

Usando lo mejor de ambos mundos.

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Lista de Verificacion Practica

Al Usar Claves Simetricas (AES)

• Usar AES-256 o AES-128
• Generar nuevo IV (vector de inicializacion) para cada cifrado
• Almacenar claves en variables de entorno o KMS
• Nunca usar modo ECB (usar CBC, GCM en su lugar)

Al Usar Claves Asimetricas (RSA)

• Usar minimo claves de 2048bit
• Nunca exponer claves privadas
• Usar relleno OAEP (evitar PKCS#1 v1.5)
• Establecer politica de rotacion de claves

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Preguntas Frecuentes

P: Debo cifrar las claves API para almacenarlas?

R: Usa variables de entorno o herramientas de gestion de secretos (AWS Secrets Manager, HashiCorp Vault) en lugar de cifrado. Incluso con cifrado, aun tienes el problema de gestionar la clave de descifrado.

P: Es seguro cifrar en el lado del cliente?

R: No. El codigo del cliente es visible para todos, exponiendo la clave. El cifrado sensible debe hacerse en el servidor.

P: SHA-256 es cifrado?

R: No. SHA-256 es hashing. No puede descifrarse. Si necesitas recuperar datos, usa cifrado como AES.

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Resumen

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Herramientas Relacionadas