¿Qué es la criptografía?

La criptografía es uno de los pilares esenciales de la seguridad digital contemporánea y constituye la base para salvaguardar información sensible en una sociedad cada vez más interconectada. Dado que la ciberdelincuencia afecta a millones de personas en todo el mundo, comprender la criptografía y su aplicación en redes informáticas resulta indispensable para cualquier usuario de servicios digitales.

¿Qué es la criptografía?

La criptografía es la disciplina y práctica que permite la comunicación segura en presencia de adversarios. El término procede del griego y significa literalmente «escritura oculta», lo que refleja su objetivo principal: posibilitar que dos partes intercambien información de forma privada a través de redes informáticas, sin que terceros no autorizados puedan comprender o interceptar el contenido.

En su núcleo, la criptografía se basa en dos elementos esenciales: el texto plano y el texto cifrado. El texto plano es el mensaje original, legible y escrito en un lenguaje natural como el inglés. El texto cifrado, en cambio, es la versión transformada de ese mensaje, que se presenta como una secuencia aparentemente aleatoria o ininteligible y oculta la información original. Por ejemplo, el mensaje «Te quiero» puede convertirse en «0912152205251521», donde cada número de dos dígitos representa una posición en el alfabeto. Este proceso de conversión de texto plano a texto cifrado se denomina cifrado; el proceso inverso—que convierte el texto cifrado de nuevo a texto plano legible—es el descifrado. Solo quienes conocen el método de cifrado pueden descifrar el mensaje y acceder a su significado real. Para entender la criptografía en redes informáticas es fundamental comprender estos mecanismos que aseguran la transmisión de datos en canales digitales.

Breve historia del cifrado

La criptografía tiene orígenes mucho anteriores a la era digital, y existen pruebas de comunicaciones cifradas que se remontan a miles de años atrás. En tumbas del antiguo Egipto se han hallado jeroglíficos inusuales que los expertos consideran uno de los primeros ejemplos de cifrado intencionado. No obstante, uno de los métodos de cifrado más célebres de la antigüedad fue desarrollado por Julio César, militar y político romano.

El cifrado César, como se le denomina, empleaba una técnica de sustitución sencilla pero eficaz. César desplazaba cada letra del alfabeto tres posiciones al redactar documentos militares sensibles; así, la A pasaba a ser D, la B se convertía en E, y así sucesivamente. Este cifrado por sustitución resultaba suficiente en su época, ya que la alfabetización era escasa y pocas personas considerarían probar sistemáticamente todos los desplazamientos posibles.

A lo largo de la historia, gobiernos y personajes destacados recurrieron a métodos de cifrado cada vez más sofisticados. En el siglo XVI, María Estuardo y su aliado Anthony Babington crearon un código complejo con 23 símbolos para letras, 25 símbolos para palabras completas y varios símbolos sin sentido, destinados a confundir a posibles interceptores. Sin embargo, el jefe de espías de Isabel I, Sir Francis Walsingham, logró descifrar estos mensajes y descubrió un complot para asesinar a la reina. Este hallazgo condujo al arresto y ejecución de María en 1587.

El siglo XX supuso un salto exponencial en la tecnología criptográfica. Durante la Segunda Guerra Mundial, la Alemania nazi empleó la máquina Enigma, un aparato complejo con múltiples rotores que cifraba las comunicaciones militares. Los alemanes modificaban a diario la configuración de Enigma, haciendo casi imposible el descifrado no autorizado. El matemático británico Alan Turing creó la máquina Bombe, capaz de descifrar sistemáticamente los mensajes de Enigma y proporcionar información vital a los Aliados.

Tras la Segunda Guerra Mundial, la criptografía evolucionó de la protección de mensajes escritos a la salvaguarda de información digital en redes informáticas. En 1977, IBM y la Agencia de Seguridad Nacional presentaron el Estándar de Cifrado de Datos (DES), referencia en el cifrado de sistemas informáticos hasta la década de 1990. Con el aumento de la capacidad de cómputo, el DES se volvió vulnerable a ataques de fuerza bruta, lo que impulsó el desarrollo del Estándar de Cifrado Avanzado (AES), actualmente el método principal para proteger datos transmitidos por redes informáticas.

¿Qué es una clave en criptografía?

El concepto de «clave» resulta esencial para entender el funcionamiento de los sistemas criptográficos en redes informáticas. Una clave es la información o herramienta específica necesaria para cifrar texto plano y convertirlo en texto cifrado, y para descifrar dicho texto cifrado y devolverlo a su forma legible. Sin la clave adecuada, los datos cifrados permanecen ininteligibles para quienes interceptan el tráfico de red sin autorización.

En la antigüedad, la clave era el método o código concreto empleado para transformar los mensajes. Por ejemplo, cuando los criptógrafos de Walsingham descifraron los símbolos y patrones de las cartas de Babington a María Estuardo, consiguieron, en efecto, la clave de ese sistema de cifrado.

En los sistemas digitales y redes informáticas actuales, las claves son mucho más complejas. Las claves criptográficas modernas suelen ser largas cadenas de caracteres alfanuméricos—combinaciones de letras, números y, en ocasiones, símbolos especiales. Estas claves operan junto a algoritmos criptográficos avanzados y permiten transformar datos entre texto plano y texto cifrado a medida que la información circula por las redes. La seguridad del cifrado depende enormemente de la longitud y complejidad de estas claves: cuanto mayor sea el número de combinaciones posibles, más difícil será vulnerar el sistema. Solo quienes disponen de la clave correcta pueden comunicarse de manera segura a través de canales cifrados, garantizando que la información sensible no pueda ser interceptada por actores maliciosos que supervisan el tráfico de red.

Dos tipos principales de criptografía

Los sistemas criptográficos modernos utilizados en redes informáticas emplean claves de dos formas esencialmente distintas, cada una con propiedades y aplicaciones propias.

Criptografía de clave simétrica es el método tradicional de cifrado y fue la única opción disponible antes del auge de la computación avanzada. En este sistema, una única clave sirve tanto para cifrar como para descifrar los datos transmitidos en redes informáticas, por lo que todas las partes deben compartir y proteger la misma clave. El Estándar de Cifrado Avanzado (AES) divide la información en bloques de 128 bits y utiliza claves de 128, 192 o 256 bits para realizar el cifrado y descifrado. El cifrado simétrico es generalmente más rápido y eficiente computacionalmente que el asimétrico, lo que lo hace ideal para la transmisión de grandes volúmenes de datos. Sin embargo, presenta el desafío de distribuir la clave compartida de manera segura sin que sea interceptada durante la transmisión en red.

Criptografía de clave asimétrica surgió en los años setenta y revolucionó las comunicaciones seguras con un sistema de dos claves que resolvió el problema de la distribución de claves en redes informáticas. Este sistema utiliza un par de claves matemáticamente relacionadas pero diferentes: una clave pública y una clave privada. La clave pública puede distribuirse libremente y funciona como una dirección pública: cualquiera puede emplearla para cifrar mensajes dirigidos al propietario. La clave privada, en cambio, debe permanecer en secreto, ya que solo ella permite descifrar los mensajes cifrados con la clave pública correspondiente. Además, la clave privada puede generar firmas digitales para verificar la identidad del remitente en las comunicaciones de red.

El enfoque asimétrico revolucionó el ámbito de las criptomonedas, en especial Bitcoin. Satoshi Nakamoto, creador de la criptomoneda, implementó la criptografía de curva elíptica en el protocolo de Bitcoin para que los usuarios pudieran mantener el control absoluto sobre sus activos digitales. Cada wallet de Bitcoin incorpora una clave pública, que actúa como dirección para recibir transacciones, y una clave privada, que autoriza los pagos y demuestra la titularidad. Este sistema posibilita transacciones financieras seguras entre pares en redes descentralizadas, sin la intervención de bancos ni procesadores de pagos.

Casos de uso de la criptografía

La criptografía es imprescindible en la vida digital actual y protege millones de transacciones y comunicaciones en redes informáticas a escala global. Cada vez que un usuario introduce datos de tarjeta en un comercio electrónico, accede a su correo electrónico o utiliza la banca online, protocolos criptográficos garantizan la seguridad de la información durante su transmisión por la red. Estas medidas salvaguardan datos personales—como información financiera, contraseñas o comunicaciones privadas—ante ciberdelincuentes y agentes maliciosos que puedan interceptar el tráfico de red.

La irrupción de las criptomonedas ha demostrado cómo los principios criptográficos pueden transformar radicalmente los sistemas financieros sobre redes descentralizadas. Bitcoin ha probado que el cifrado asimétrico permite crear una moneda digital segura y descentralizada, funcionando sin autoridades centrales. Al otorgar a los usuarios el control directo sobre sus claves privadas, los wallets de Bitcoin permiten la custodia total de los fondos sin depender de bancos, gobiernos ni intermediarios. Este sistema de pagos entre pares opera de forma transparente en la red blockchain y garantiza la privacidad mediante técnicas criptográficas.

Partiendo del modelo de Bitcoin, la blockchain de Ethereum ha ampliado los usos de la criptografía más allá de la transferencia de valor en redes informáticas. Ethereum lanzó los smart contracts, programas autoejecutables que ejecutan acciones automáticamente al cumplirse condiciones predefinidas. Estos smart contracts aprovechan la seguridad de la criptografía asimétrica y la arquitectura descentralizada de la blockchain para crear aplicaciones descentralizadas (dApps). A diferencia de las aplicaciones web tradicionales, las dApps no exigen a los usuarios compartir datos personales como correos o contraseñas para autenticarse. En su lugar, basta conectar el wallet de criptomonedas y autorizar acciones firmando con la clave privada. Este modelo reduce la exposición de información personal y mantiene altos niveles de seguridad, abriendo nuevas perspectivas para la privacidad digital y el futuro de Internet.

Conclusión

La criptografía ha pasado de simples técnicas de cifrado antiguas a ser un campo sofisticado que sostiene la seguridad digital y habilita tecnologías revolucionarias en redes informáticas. Desde el cifrado por sustitución de Julio César hasta las máquinas descifradoras de Alan Turing y desde los primeros estándares de cifrado digital hasta la actualidad blockchain, la criptografía ha evolucionado para responder a los desafíos de seguridad en entornos interconectados. Hoy actúa como el guardián invisible de la privacidad online, protegiendo transacciones de comercio electrónico y comunicaciones confidenciales en redes complejas. El desarrollo del cifrado asimétrico, especialmente en criptomonedas y aplicaciones descentralizadas, demuestra el papel transformador de los principios criptográficos en el entorno digital. Frente a la evolución de las amenazas y el avance de la digitalización, la criptografía sigue siendo imprescindible para garantizar la seguridad, privacidad y confianza en las interacciones digitales. Comprender los conceptos clave—texto plano, texto cifrado, claves públicas y privadas—permite a cada persona proteger su información y valorar las sofisticadas medidas de seguridad que resguardan su vida digital. Al conocer las modalidades de cifrado simétrico y asimétrico y sus aplicaciones, se obtiene una visión precisa de cómo funciona la seguridad digital moderna. El futuro de la privacidad y la seguridad online dependerá del desarrollo de nuevas tecnologías criptográficas implementadas en redes informáticas, lo que convierte a esta disciplina en un ámbito cada vez más relevante para todos en la era digital.

FAQ

¿Cuáles son los 4 principios de la criptografía?

Los cuatro principios de la criptografía son: confidencialidad, integridad, autenticación y no repudio. Estos garantizan la protección y la seguridad de los datos y las comunicaciones en las redes.

¿Cómo explicar la criptografía a un niño?

La criptografía es como un juego de códigos secretos: sirve para ocultar mensajes y que solo tus amigos especiales puedan leerlos, igual que tener un lenguaje secreto con tu mejor amigo.

¿Cuáles son los fundamentos de la criptografía?

La criptografía es la ciencia que protege los datos. Utiliza el cifrado para transformar la información en una forma ilegible, evitando el acceso no autorizado. Sus elementos clave son el cifrado, el descifrado y la gestión segura de claves.

¿Cuáles son los dos tipos de criptografía?

Los dos tipos principales de criptografía son la simétrica y la asimétrica. La simétrica emplea una sola clave para cifrar y descifrar, mientras que la asimétrica utiliza un par de claves: pública y privada.