No existe un único mecanismo capaz de proveer todos los servicios
anteriormente citados, pero la mayoría de ellos hacen uso de técnicas
criptográficas basadas en el cifrado de la información. Los más importantes son
los siguientes:
Intercambio de autenticación: corrobora que una entidad, ya sea origen
o destino de la información, es la deseada, por ejemplo, A envía un número
aleatorio cifrado con la clave pública de B, B lo descifra con su clave
privada y se lo reenvía a A, demostrando así que es quien pretende ser. Por
supuesto, hay que ser cuidadoso a la hora de diseñar estos protocolos, ya que
existen ataques para desbaratarlos.
Cifrado: garantiza que la información no es inteligible para
individuos, entidades o procesos no autorizados (confidencialidad). Consiste
en transformar un texto en claro mediante un proceso de cifrado en un texto
cifrado, gracias a una información secreta o clave de cifrado. Cuando se
emplea la misma clave en las operaciones de cifrado y descifrado, se dice que
el criptosistema es simétrico. Estos sistemas son mucho más rápidos que los de
clave pública, resultando apropiados para funciones de cifrado de grandes
volúmenes de datos. Se pueden dividir en dos categorías: cifradores de bloque,
que cifran los datos en bloques de tamaño fijo (típicamente bloques de 64
bits), y cifradores en flujo, que trabajan sobre flujos continuos de bits.
Cuando se utiliza una pareja de claves para separar los procesos de cifrado y
descifrado, se dice que el criptosistema es asimétrico o de clave pública. Una
clave, la privada, se mantiene secreta, mientras que la segunda clave, la
pública, puede ser conocida por todos. De forma general, las claves públicas
se utilizan para cifrar y las privadas, para descifrar. El sistema tiene la
propiedad de que a partir del conocimiento de la clave pública no es posible
determinar la clave privada. Los criptosistemas de clave pública, aunque más
lentos que los simétricos, resultan adecuados para las funciones de
autenticación, distribución de claves y firmas digitales.
Integridad de datos: este mecanismo implica el cifrado de una cadena
comprimida de datos a transmitir, llamada generalmente valor de comprobación
de integridad (Integrity Check Value o ICV). Este mensaje se envía al receptor
junto con los datos ordinarios. El receptor repite la compresión y el cifrado
posterior de los datos y compara el resultado obtenido con el que le llega,
para verificar que los datos no han sido modificados.
Firma digital: este mecanismo implica el cifrado, por medio de la clave
secreta del emisor, de una cadena comprimida de datos que se va a transferir.
La firma digital se envía junto con los datos ordinarios. Este mensaje se
procesa en el receptor, para verificar su integridad. Juega un papel esencial
en el servicio de no repudio.
Control de acceso: esfuerzo para que sólo aquellos usuarios autorizados
accedan a los recursos del sistema o a la red, como por ejemplo mediante las
contraseñas de acceso.
Tráfico de relleno: consiste en enviar tráfico espurio junto con los
datos válidos para que el atacante no sepa si se está enviando información, ni
qué cantidad de datos útiles se está transmitiendo.
Control de encaminamiento: permite enviar determinada información por
determinadas zonas consideradas clasificadas. Asimismo posibilita solicitar
otras rutas, en caso que se detecten persistentes violaciones de integridad en
una ruta determinada.
Unicidad: consiste en añadir a los datos un número de secuencia, la
fecha y hora, un número aleatorio, o alguna combinación de los anteriores, que
se incluyen en la firma digital o integridad de datos. De esta forma se evitan
amenazas como la reactuación o resecuenciación de mensajes.
Los
mecanismos básicos pueden agruparse de varias formas para proporcionar los
servicios previamente mencionados. Conviene resaltar que los mecanismos poseen
tres componentes principales:
Una información secreta, como claves y contraseñas, conocidas por las
entidades autorizadas.
Un conjunto de algoritmos, para llevar a cabo el cifrado, descifrado,
hash y generación de números aleatorios.
Un conjunto de procedimientos, que definen cómo se usarán los
algoritmos, quién envía qué a quién y cuándo.
Asimismo es
importante notar que los sistemas de seguridad requieren una gestión de
seguridad. La gestión comprende dos campos bien amplios:
Seguridad en la generación, localización y distribución de la
información secreta, de modo que sólo pueda ser accedida por aquellas
entidades autorizadas.
La política de los servicios y mecanismos de seguridad para detectar
infracciones de seguridad y emprender acciones correctivas.