Bases Criptográficas

La criptografía es el campo de estudio y desarrollo de técnicas y algoritmos para asegurar la confidencialidad, integridad y autenticidad de la información. Utilizando claves secretas o públicas, la criptografía transforma los datos en un formato incomprensible para terceros no autorizados, garantizando que solo los destinatarios legítimos puedan acceder a la información original. La criptografía desempeña un papel vital en la seguridad de las comunicaciones y el almacenamiento de datos, protegiendo la privacidad y la confianza en diversos ámbitos de la vida moderna.

• Encryption: el cifrado es el proceso de convertir información legible en un formato ilegible llamado texto cifrado, mediante el uso de algoritmos y una clave. El objetivo principal del cifrado es proteger la confidencialidad de los datos, asegurando que solo las personas autorizadas puedan acceder y comprender la información cifrada. Para ello, se aplica una serie de transformaciones matemáticas al texto original, lo que dificulta su interpretación sin la clave correspondiente.

• Cryptographic protocol: un protocolo criptográfico o protocolo de seguridad (también llamado protocolo de cifrado) es un protocolo abstracto o concreto que realiza funciones relacionadas con la seguridad, aplicando métodos criptográficos.​ Un protocolo describe la forma en que un algoritmo debe usarse.

• Algorithm: un algoritmo de cifrado es un procedimiento que convierte un mensaje de texto plano en un texto cifrado. Los algoritmos modernos utilizan matemáticas avanzadas y una o varias claves de cifrado. Esto hace que sea relativamente fácil cifrar un mensaje, pero prácticamente imposible descifrarlo sin conocer las claves requeridas.

Esquema de cifrado

Estos esquemas definen cómo se realiza la transformación de los datos originales en texto cifrado y cómo se realiza la operación inversa para recuperar los datos originales a partir del texto cifrado. Un esquema de cifrado generalmente consta de los siguientes elementos:

• Encryption Algorithm: vimos que es el conjunto de operaciones matemáticas utilizadas para cifrar los datos en texto cifrado.

• Decryption Algorithm: es el conjunto de operaciones matemáticas inversas utilizadas para descifrar el texto cifrado y recuperar los datos originales.

• Key: conocida como clave, es un valor secreto que se utiliza como entrada para el algoritmo de cifrado. La key determina cómo se realiza la transformación de los datos y es esencial para descifrar el texto cifrado.

• Protocols: establecen cómo se utiliza el esquema de cifrado, incluyendo la generación y distribución segura de claves, el manejo de errores y la gestión de la seguridad.

Existen varios tipos de esquemas de cifrado:

1. El cifrado simétrico (donde se utiliza una sola clave tanto para cifrar como para descifrar),

2. El cifrado asimétrico o de clave pública (donde se utilizan pares de claves pública y privada)

3. Otras variantes de esquemas de cifrados como de flujo y de bloque. Cada esquema tiene sus propias características y se utiliza en diferentes contextos según los requisitos de seguridad y las necesidades específicas de la aplicación, pero nos centraremos en las principales para entender su funcionamiento antes de pasar a la evolución de las STARKs.