La firma digital (I). ¿Qué es y en qué se basa?

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La firma digital puede ser definida como una secuencia de datos electrónicos (bits) que se obtienen mediante la aplicación a un mensaje determinado de un algoritmo (fórmula matemática) de cifrado asimétrico o de clave pública, y que equivale funcionalmente a la firma autógrafa en orden a la identificación del autor del que procede el mensaje. Desde un punto de vista material, la firma digital es una simple cadena o secuencia de caracteres que se adjunta al final del cuerpo del mensaje firmado digitalmente.

La aparición y desarrollo de las redes telemáticas, de las que internet es el ejemplo más notorio, ha supuesto la posibilidad de intercambiar entre personas distantes geográficamente mensajes de todo tipo, incluidos los mensajes de contenido contractual. Estos mensajes plantean el problema de acreditar tanto la autenticidad como la autoría de los mismos.

Concretamente, para que dos personas (ya sean dos empresarios o un empresario y un consumidor) puedan intercambiar entre ellos mensajes electrónicos de carácter comercial que sean mínimamente fiables y puedan, en consecuencia, dar a las partes contratantes la confianza y la seguridad que necesita el tráfico comercial, esos mensajes deben cumplir los siguientes requisitos:

1º.- Identidad, que implica poder atribuir de forma indubitada el mensaje electrónico recibido a una determinada persona como autora del mensaje.

2º.- Integridad, que implica la certeza de que el mensaje recibido por B (receptor) es exactamente el mismo mensaje emitido por A (emisor), sin que haya sufrido alteración alguna durante el proceso de transmisión de A hacia B.

3º.- No repudiación o no rechazo en origen, que implica que el emisor del mensaje (A) no pueda negar en ningún caso que el mensaje ha sido enviado por él.

Pues bien, la firma digital es un procedimiento técnico que basándose en técnicas criptográficas trata de dar respuesta a esa triple necesidad apuntada anteriormente, a fin de posibilitar el tráfico comercial electrónico.

Por otra parte, a los tres requisitos anteriores, se une un cuarto elemento, que es la confidencialidad, que no es un requisito esencial de la firma digital sino accesorio de la misma. La confidencialidad implica que el mensaje no haya podido ser leído por terceras personas distintas del emisor y del receptor durante el proceso de transmisión del mismo.

La criptografía como base de la firma digital.

La firma digital se basa en la utilización combinada de dos técnicas distintas, que son la  criptografía asimétrica o de clave pública para cifrar mensajes y el uso de las llamadas funciones hash o funciones resumen.

El diccionario de la Real Academia Española de la Lengua define la criptografíacomo “el arte de escribir con clave secreta o de forma enigmática”. La criptografía es un conjunto de técnicas que mediante la utilización de algoritmos y métodos matemáticos sirven para cifrar y descifrar mensajes.

La criptografía ha venido siendo utilizada desde antiguo, fundamentalmente con fines militares. Tradicionalmente se ha hablado de dos tipos de sistemas criptográficos: los simétricos o de clave privada y los asimétricos o de clave pública.

Los llamados sistemas criptográficos simétricos son aquellos en los que dos personas (A y B), que van a intercambiarse mensajes entre sí, utilizan ambos la misma clave para cifrar y descifrar el mensaje. Así, el emisor del mensaje (A), lo cifra utilizando una determinada clave, y una vez cifrado, lo envía a B. Recibido el mensaje, B lo descifra utilizando la misma clave que usó A para cifrarlo. Los sistemas criptográficos simétricos más utilizados son los conocidos con los nombres de DES, TDES y AES.

Los principales inconvenientes del sistema simétrico son los siguientes:

  • La necesidad de que A (emisor) y B (receptor) se intercambien previamente por un medio seguro la clave que ambos van a utilizar para cifrar y descifrar los mensajes.
  • La necesidad de que exista una clave para cada par de personas que vayan a intercambiarse mensajes cifrados entre sí.

Las dos dificultades apuntadas determinan que los sistemas de cifrado simétricos no sean aptos para ser utilizados en redes abiertas como internet, en las que confluyen una pluralidad indeterminada de personas que se desconocen entre sí y que en la mayoría de los casos no podrán intercambiarse previamente claves de cifrado por ningún medio seguro.

Los sistemas criptográficos asimétricos o de clave pública se basan en el cifrado de mensajes mediante la utilización de un par de claves diferentes (privada y pública), de ahí el nombre de asimétricos, que se atribuyen a una persona determinada y que tienen las siguientes características:

  • Una de las claves, la privada, permanece secreta y es conocida únicamente por la persona a quien se ha atribuido el par de claves y que la va a utilizar para cifrar mensajes. La segunda clave, la pública, es o puede ser conocida por cualquiera.
  • Ambas claves, privada y pública, sirven tanto para cifrar como para descifrar mensajes.
  • A partir de la clave pública, que es conocida o puede ser conocida por cualquiera, no se puede deducir ni obtener matemáticamente la clave privada, ya que si partiendo de la clave pública, que es puede o ser conocida por cualquier persona, se pudiese obtener la clave privada, el sistema carecería de seguridad dado que cualquier podría utilizar la clave privada atribuida a otra persona pero obtenida ilícitamente por un tercero partiendo de la clave pública.

Este dato se basa en una característica de los números primos y en el llamado problema de la factorización. El problema de la factorización es la obtención a partir de un determinado producto de los factores cuya multiplicación ha dado como resultado ese producto. Los números primos (números enteros que no admiten otro divisor que no sea el 1 o ellos mismos), incluidos los números primos grandes, se caracterizan porque si se multiplica un número primo por otro número primo, da como resultado un tercer número primo a partir del cual es imposible averiguar y deducir los factores.

El criptosistema de clave pública más utilizado en la actualidad es el llamado RSA, creado en 1978 y que debe su nombre a sus tres creadores (Rivest, Shamir y Adleman).

La utilización del par de claves (privada y pública) implica que A (emisor) cifra un mensaje utilizando para ello su clave privada y, una vez cifrado, lo envía a B (receptor). B descifra el mensaje recibido utilizando la clave pública de A. Si el mensaje descifrado es legible e inteligible significa necesariamente que ese mensaje ha sido cifrado con la clave privada de A (es decir, que proviene de A) y que no ha sufrido ninguna alteración durante la transmisión de A hacia B, porque si hubiera sido alterado por un tercero, el mensaje descifrado por B con la clave pública de A no sería legible ni inteligible. Así se cumplen dos de los requisitos anteriormente apuntados, que son la integridad (certeza de que el mensaje no ha sido alterado) y no repudiación en origen (imposibilidad de que A niegue que el mensaje recibido por B ha sido cifrado por A con la clave privada de éste). El tercer requisito (identidad del emisor del mensaje) se obtiene mediante la utilización de los certificados digitales, que se analizan en otro apartado de esta guía.

Las funciones Hash.

Junto a la criptografía asimétrica se utilizan en la firma digital las llamadas funciones hash o funciones resumen. Los mensajes que se intercambian pueden tener un gran tamaño, hecho éste que dificulta el proceso de cifrado. Por ello, no se cifra el mensaje entero sino un resumen del mismo obtenido aplicando al mensaje una función hash.

Partiendo de un mensaje determinado que puede tener cualquier tamaño, dicho mensaje se convierte mediante la función hash en un mensaje con una dimensión fija (generalmente de 160 bits). Para ello, el mensaje originario se divide en varias partes cada una de las cuales tendrá ese tamaño de 160 bits, y una vez dividido se combinan elementos tomados de cada una de las partes resultantes de la división para formar el mensaje-resumen o hash, que también tendrá una dimensión fija y constante de 160 bits.Este resumen de dimensión fija es el que se cifrará utilizando la clave privada del emisor del mensaje.

Los sellos temporales.

Finalmente, en el proceso de intercambio de mensajes electrónicos es importante que, además de los elementos o requisitos anteriormente analizados, pueda saberse y establecerse con certeza la fecha exacta en la que los mensajes han sido enviados. Esta característica se consigue mediante los llamados sellos temporales o “time stamping”, que es aquella función atribuida generalmente a los Prestadores de Servicios de Certificación mediante la cual se fija la fecha de los mensajes electrónicos firmados digitalmente.

La confidencialidad de los mensajes.

En ocasiones, además de garantizar la procedencia de los mensajes electrónicos que se intercambian por medio de internet y la autenticidad o integridad de los mismos, puede ser conveniente garantizar también su confidencialidad. Ello implica tener la certeza de que el mensaje enviado por A (emisor) únicamente será leído por B (receptor) y no por terceras personas ajenas a la relación que mantienen A y B.

En tales casos, también se acude al cifrado del mensaje con el par de claves, pero de manera diferente al mecanismo propio y característico de la firma digital. Para garantizar la confidencialidad del mensaje, el cuerpo del mismo (no el hash o resumen) se cifra utilizando la clave pública de B (receptor), quien al recibir el mensaje lo descifrará utilizando para ello su clave privada (la clave privada de B). De esta manera se garantiza que únicamente B pueda descifrar el cuerpo del mensaje y conocer su contenido.

En el segundo artículo de los dos que dedicaremos a la firma digital abordaremos el tema de los certificados digitales de firma.

 

José Antonio Hebrero Hernández
Notario de Irún

 



Categorías:Nuevas Tecnologías

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