ALGORITMOS

ALGORITMOS

En general, no existe ningún consenso definitivo en cuanto a la definición formal de algoritmo. Muchos autores los señalan como listas de instrucciones para resolver un cálculoo un problema abstracto, es decir, que un número finito de pasos convierten los datos de un problema (entrada) en una solución (salida). Sin embargo cabe notar que algunos algoritmos no necesariamente tienen que terminar o resolver un problema en particular. Por ejemplo, una versión modificada de la criba de Eratóstenes que nunca termine de calcular números primos no deja de ser un algoritmo

DES

Data Encryption Standard (DES) es un algoritmo de cifrado, es decir, un método para cifrar información, escogido como un estándar FIPS en los Estados Unidos en 1976, y cuyo uso se ha propagado ampliamente por todo el mundo. El algoritmo fue controvertido al principio, con algunos elementos de diseño clasificados, una longitud de claverelativamente corta, y las continuas sospechas sobre la existencia de alguna puerta trasera para la National Security Agency (NSA). Posteriormente DES fue sometido a un intenso análisis académico y motivó el concepto moderno del cifrado por bloques y su criptoanálisis.

Hoy en día, DES se considera inseguro para muchas aplicaciones. Esto se debe principalmente a que el tamaño de clave de 56 bits es corto; las claves de DES se han roto en menos de 24 horas. Existen también resultados analíticos que demuestran debilidades teóricas en su cifrado, aunque son inviables en la práctica. Se cree que el algoritmo es seguro en la práctica en su variante de Triple DES, aunque existan ataques teóricos.

Desde hace algunos años, el algoritmo ha sido sustituido por el nuevo AES (Advanced Encryption Standard).

En algunas ocasiones, DES es denominado también DEA (Data Encryption Algorithm).

En general, DES utiliza una clave simétrica de 64 bits, de los cuales 56 son usados para la encriptación, mientras que los 8 restantes son de paridad, y se usan para la detección de errores en el proceso.

Como la clave efectiva es de 56 bits, son posible un total de 2 elevado a 56 = 72.057.594.037.927.936 claves posibles, es decir, unos 72.000 billones de claves, por lo que la ruptura del sistema por fuerza bruta o diccionario es sumamente improbable, aunque no imposible si se dispone de suerte y una gran potencia de cálculo.

Actualmente DES ya no es estándar y fueroto en Enero de 1999 con un poder de cómputo que efectuaba aproximadamente 250 mil millones de ensayos en un segundo.

IDEA

El cifrador por bloques llamado IDEA es utilizado para cifrar textos con un tamaño de bloque de 64 bits, utilizando una llave K de 128 bits.

Fue diseñado por Xuejia Lai y James L. Massey en 1991.

IDEA consiste de ocho transformaciones idénticas (cada una llamada ronda) y una transformación de salida, llamada media ronda.

El proceso para cifrar y para descifrar es el mismo, solo cambian las llaves de ronda, en total 52 de 16 bits cada una.

Gran parte de la seguridad de IDEA se deriva del intercalado de operaciones de distintos grupos -adición y multiplicación modular y O-exclusivo (XOR) bit a bit-.

Las operaciones de suma se realizan módulo 216.

Las operaciones de multiplicación se realizan módulo 216 + 1, el cual es un número primo, y tratando en estos casos al 0 como si fuera 216.

Algoritmo AES (Advanced Encryption Standard)

También conocido como Rijndael (pronunciado "Rain Doll" en inglés), es un esquema de cifrado por bloques adoptado como un estándar de cifrado por el gobierno de los Estados Unidos. El AES fue anunciado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) como FIPS PUB 197 de los Estados Unidos (FIPS 197) el 26 de noviembre de 2001 después de un proceso de estandarización que duró 5 años. Se transformó en un estándar efectivo el 26 de mayo de 2002. Desde 2006, el AES es uno de los algoritmos más populares usados en criptografía simétrica.

El cifrado fue desarrollado por dos criptólogos belgas, Joan Daemen y Vincent Rijmen, ambos estudiantes de la Katholieke Universiteit Leuven, y enviado al proceso de selección AES bajo el nombre "Rijndael".

El 2 de enero de 1997 el NIST anunció su intención de desarrollar AES, con la ayuda de la industria y de la comunidad criptográfica. El 12 de septiembre de ese año se hizo la convocatoria formal. En esta convocatoria se indicaban varias condiciones para los algoritmos que se presentaran:

·         Ser de dominio público, disponible para todo el mundo.

·         Ser un algoritmo de cifrado simétrico y soportar bloques de, como mínimo, 128 bits.

·         Las claves de cifrado podrían ser de 128, 192 y 256 bits.

·         Ser implementable tanto en hardware como en software.

El algoritmo Rijndael ganó el concurso y en noviembre de 2001 se publicó FIPS 197 donde se asumía oficialmente.

Estrictamente hablando, AES no es precisamente Rijndael (aunque en la práctica se los llama de manera indistinta) ya que Rijndael permite un mayor rango de tamaño de bloques y longitud de claves; AES tiene un tamaño de bloque fijo de 128 bits y tamaños de llave de 128, 192 o 256 bits, mientras que Rijndael puede ser especificado por una clave que sea múltiplo de 32 bits, con un mínimo de 128 bits y un máximo de 256 bits.

La mayoría de los cálculos del algoritmo AES se hacen en un campo finito determinado.

AES opera en una matriz de 4×4 bytes, llamada state (algunas versiones de Rijndael con un tamaño de bloque mayor tienen columnas adicionales en el state).