El intercambio de claves Diffie-Hellman es un protocolo criptográfico para intercambiar claves criptográficas de forma segura a través de un canal público. Permite a dos partes que nunca se han comunicado antes establecer una clave secreta compartida para una comunicación cifrada.
Introducido en 1976, este protocolo lleva el nombre de sus inventores, Whitfield Diffie y Martin Hellman. Fue uno de los primeros métodos públicamente conocidos y ampliamente utilizados para generar e intercambiar claves a través de un canal inseguro.
¿Para qué sirve el intercambio Diffie-Hellman?
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Comunicación segura
La clave secreta compartida generada por el intercambio Diffie-Hellman puede utilizarse para cifrar cualquier comunicación entre dos partes mediante algoritmos de cifrado simétrico.
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Redes privadas virtuales (VPN)
Las soluciones VPN suelen utilizar el intercambio de claves Diffie-Hellman para establecer conexiones seguras entre clientes y servidores.
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Capa de sockets seguros (SSL) y seguridad de la capa de transporte (TLS)
Los protocolos de cifrado SSL y TLS protegen las comunicaciones a través de una red. El intercambio de claves Diffie-Hellman es uno de los muchos componentes que conforman estos sistemas criptográficos para evitar que terceras personas puedan espiar.
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Secure Shell (SSH)
Los protocolos SSH utilizan el intercambio de claves Diffie-Hellman para garantizar la seguridad de las sesiones de acceso remoto.
¿Cómo funciona el intercambio de claves Diffie-Hellman?
El intercambio de claves Diffie-Hellman comienza cuando dos partes acuerdan dos grandes números primos, un generador (g) y un módulo primo (p), que luego se comparten a través de una red pública. Después, cada parte genera una clave privada que es matemáticamente más pequeña que el módulo del número primo. Utilizando los parámetros acordados y sus propias claves privadas, ambas partes calculan sus claves públicas mediante la siguiente fórmula:
ga mod p
Estas claves públicas se comparten a través de un canal inseguro como Internet. Los cálculos de ambas partes siempre dan como resultado la misma clave secreta compartida. Sin embargo, como las dos partes mantienen en secreto las claves privadas, los hackers tendrán una posibilidad casi imposible de adivinar los números secretos calculados.
¿Cuáles son las limitaciones de un intercambio de claves Diffie-Hellman?
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Ataques de intermediario
Sin autenticación, el intercambio Diffie-Hellman puede ser susceptible de un ataque de intermediario. El atacante puede interceptar el intercambio de claves y establecer claves separadas con cada parte. Para combatirlo, los expertos en ciberseguridad combinan Diffie-Hellman con firmas digitales u otros métodos de autenticación.
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Ataques de bloqueo
Un ataque de bloqueo de sesión se produce cuando un intermediario logra hacer que los endpoints que se comunican reduzcan el cifrado que están utilizando. Cuando se trata del intercambio de claves Diffie-Hellman, los ataques de bloqueo se dirigen específicamente al protocolo TLS para degradarlo a criptografía de grado 512 bits. Al hacerlo, el atacante tiene acceso a los datos enviados a través de la conexión y también puede modificarlos. Según los investigadores, un ataque de bloqueo no debería poder funcionar cuando un intercambio Diffie-Hellman utiliza números primos de 2048 bits o más.
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Cálculos que consumen muchos recursos
Si bien es seguro, el intercambio de claves Diffie-Hellman puede requerir muchos cálculos, especialmente con números primos grandes, lo que puede suponer una carga para la red o el hardware.
Reforzar la ciberseguridad conociendo el intercambio de claves Diffie-Hellman
El intercambio de claves Diffie-Hellman es un protocolo criptográfico fundamental que permite el intercambio seguro de claves en redes no fiables. Aprovechando las propiedades matemáticas de los logaritmos discretos, dos partes pueden acordar de forma segura una clave secreta compartida que puede utilizarse para cifrar comunicaciones. A pesar de sus limitaciones, su papel en la criptografía moderna sigue siendo fundamental, ya que sustenta muchos de los sistemas de comunicación seguros de los que dependemos hoy en día.
