Cifrado de extremo a extremo

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El cifrado de extremo a extremo ( E2EE ) es un sistema de comunicación privado en el que solo pueden participar los usuarios que se comunican. Como tal, nadie más, incluido el proveedor del sistema de comunicación, los proveedores de telecomunicaciones , los proveedores de Internet o actores maliciosos , puede acceder a las claves criptográficas necesarias para conversar. ^[1] El cifrado de extremo a extremo tiene como objetivo evitar que los datos se lean o modifiquen en secreto , excepto por el verdadero remitente y el destinatario(s). Los mensajes son cifrados por el remitente, pero el tercero no tiene un medio para descifrarlos y los almacena cifrados. Los destinatarios recuperan los datos cifrados y los descifran ellos mismos. Debido a que ningún tercero puede descifrar los datos que se comunican o almacenan, por ejemplo, las empresas que proporcionan cifrado de extremo a extremo no pueden entregar los textos de los mensajes de sus clientes a las autoridades. ^[2]

En 2022, la Oficina del Comisionado de Información del Reino Unido , el organismo gubernamental responsable de hacer cumplir los estándares de datos en línea, declaró que la oposición a E2EE estaba mal informada y el debate era demasiado desequilibrado, con muy poco enfoque en los beneficios, ya que E2EE ayudaba a mantener a los niños seguros en línea y el acceso de las fuerzas del orden a los datos almacenados en los servidores "no era la única forma" de encontrar abusadores. ^[3]

En muchos sistemas de mensajería, incluidos el correo electrónico y muchas redes de chat, los mensajes pasan a través de intermediarios y son almacenados por un tercero ^[4] , de donde son recuperados por el destinatario. Incluso si los mensajes están cifrados, solo lo están "en tránsito" y, por lo tanto, son accesibles para el proveedor de servicios ^[5] , independientemente de si se utiliza o no el cifrado de disco del lado del servidor. El cifrado de disco del lado del servidor simplemente impide que usuarios no autorizados vean esta información. No impide que la propia empresa vea la información, ya que tiene la clave y puede descifrar estos datos simplemente.

Esto permite que un tercero proporcione funciones de búsqueda y otras funciones, o que escanee en busca de contenido ilegal e inaceptable, pero también significa que cualquiera que tenga acceso a los mensajes almacenados en el sistema de terceros puede leerlos y usarlos indebidamente, ya sea por diseño o por medio de una puerta trasera . Esto puede considerarse una preocupación en muchos casos en los que la privacidad es muy importante, como en las comunicaciones gubernamentales y militares , las transacciones financieras y cuando se envía información confidencial como datos de salud y biométricos , ya que un actor malintencionado o un gobierno adversario podría obtener dicha información enviada en mensajes no cifrados. ^[6]

E2EE por sí solo no garantiza la privacidad ni la seguridad . ^[7] Por ejemplo, los datos pueden almacenarse sin cifrar en el propio dispositivo del usuario o ser accesibles a través de su propia aplicación si su inicio de sesión se ve comprometido.

El término "cifrado de extremo a extremo" originalmente sólo significaba que la comunicación nunca se descifraba durante su transporte desde el emisor al receptor. ^[8] Por ejemplo, alrededor de 2003, se propuso E2EE como una capa adicional de cifrado para GSM ^[9] o TETRA , ^[10] además del cifrado de radio existente que protege la comunicación entre el dispositivo móvil y la infraestructura de red. Esto ha sido estandarizado por SFPG para TETRA. ^[11] Tenga en cuenta que en TETRA E2EE, las claves son generadas por un Centro de Gestión de Claves (KMC) o una Instalación de Gestión de Claves (KMF), no por los usuarios que se comunican. ^[12]

Más tarde, alrededor de 2014, el significado de "cifrado de extremo a extremo" comenzó a evolucionar cuando WhatsApp cifró una parte de su red, ^[13] requiriendo no solo que la comunicación permanezca cifrada durante el transporte, ^[14] sino también que el proveedor del servicio de comunicación no sea capaz de descifrar las comunicaciones ya sea por tener acceso a la clave privada o por tener la capacidad de inyectar de manera indetectable una clave pública adversaria como parte de un ataque de intermediario . ^{[ cita requerida ]} Este nuevo significado es ahora el ampliamente aceptado. ^[15]

A partir de 2016, ^[16] los sistemas de comunicación típicos basados ​​en servidores no incluyen cifrado de extremo a extremo. ^[17] Estos sistemas solo pueden garantizar la protección de las comunicaciones entre clientes y servidores , ^[18] lo que significa que los usuarios deben confiar en los terceros que ejecutan los servidores con el contenido confidencial. El cifrado de extremo a extremo se considera más seguro ^[19] porque reduce la cantidad de partes que podrían interferir o romper el cifrado. ^[20] En el caso de la mensajería instantánea, los usuarios pueden usar un cliente o complemento de terceros para implementar un esquema de cifrado de extremo a extremo sobre un protocolo que de otro modo no sería E2EE. ^[21]

Algunos sistemas que no son E2EE, como Lavabit y Hushmail , se han descrito a sí mismos como que ofrecen cifrado "de extremo a extremo" cuando no lo hicieron. ^[22] Otros sistemas, como Telegram y Google Allo , han sido criticados por no habilitar el cifrado de extremo a extremo de forma predeterminada. Telegram no habilitó el cifrado de extremo a extremo de forma predeterminada en las llamadas VoIP mientras los usuarios usaban la versión de software de escritorio, pero ese problema se solucionó rápidamente. ^{[23] [24]} Sin embargo, a partir de 2020, Telegram todavía no presenta cifrado de extremo a extremo de forma predeterminada, ni cifrado de extremo a extremo para chats grupales ni cifrado de extremo a extremo para sus clientes de escritorio. En 2022, Facebook Messenger fue objeto de escrutinio porque los mensajes entre una madre y una hija en Nebraska se utilizaron para buscar cargos penales en un caso relacionado con el aborto contra ambas. La hija le dijo a la policía que tuvo un aborto espontáneo y trató de buscar la fecha de su aborto espontáneo en su aplicación Messenger. La policía sospechó que podría haber más información dentro de los mensajes y obtuvo y presentó una orden judicial contra Facebook para obtener acceso. Los mensajes supuestamente mencionaban que la madre obtuvo pastillas abortivas para su hija y luego quemó la evidencia. Facebook amplió el cifrado de extremo a extremo predeterminado en la aplicación Messenger solo unos días después. ^{[25] [26]} Escribiendo para Wired , Albert Fox Cahn criticó el enfoque de Messenger para el cifrado de extremo a extremo, que no estaba habilitado de forma predeterminada, requería la aceptación para cada conversación y dividía el hilo de mensajes en dos chats que eran fáciles de confundir para el usuario. ^[27]

Algunos servicios de copia de seguridad y de intercambio de archivos cifrados proporcionan cifrado del lado del cliente . Este tipo de cifrado no se conoce como cifrado de extremo a extremo porque solo un extremo tiene la capacidad de descifrar los datos. Sin embargo, el término "cifrado de extremo a extremo" a veces se utiliza incorrectamente para describir el cifrado del lado del cliente. ^[28]

El cifrado de extremo a extremo garantiza que los datos se transfieran de forma segura entre los puntos finales. Pero, en lugar de intentar romper el cifrado, un espía puede hacerse pasar por el destinatario del mensaje (durante el intercambio de claves o sustituyendo su clave pública por la del destinatario), de modo que los mensajes se cifren con una clave conocida por el atacante. Después de descifrar el mensaje, el espía puede cifrarlo con una clave que comparte con el destinatario real, o su clave pública en el caso de sistemas asimétricos, y volver a enviar el mensaje para evitar ser detectado. Esto se conoce como ataque de intermediario (MITM). ^{[1] [29]}

La mayoría de los protocolos de cifrado de extremo a extremo incluyen alguna forma de autenticación de punto final específicamente para prevenir ataques MITM. Por ejemplo, uno podría confiar en autoridades de certificación o en una red de confianza . ^[30] Una técnica alternativa es generar hashes criptográficos (huellas digitales) basados ​​en las claves públicas o las claves secretas compartidas de los usuarios que se comunican. Las partes comparan sus huellas digitales utilizando un canal de comunicación externo (fuera de banda) que garantiza la integridad y autenticidad de la comunicación (pero no necesariamente el secreto ^{[ cita requerida ]} ), antes de comenzar su conversación. Si las huellas digitales coinciden, en teoría, no hay un intermediario. ^[1]

Cuando se muestran para inspección humana, las huellas dactilares suelen utilizar algún tipo de codificación de binario a texto ^{[ cita requerida ]} . ^[31] Estas cadenas se formatean luego en grupos de caracteres para facilitar su lectura. Algunos clientes, en cambio, muestran una representación en lenguaje natural de la huella dactilar. ^[32] Como el enfoque consiste en un mapeo uno a uno entre bloques de huellas dactilares y palabras, no hay pérdida de entropía . El protocolo puede optar por mostrar palabras en el idioma nativo del usuario (sistema). ^[32] Sin embargo, esto puede hacer que las comparaciones entre idiomas sean propensas a errores. ^[33]

Para mejorar la localización , algunos protocolos han optado por mostrar las huellas dactilares como cadenas de base 10 en lugar de cadenas de lenguaje natural o hexadecimales más propensas a errores. ^{[34] [33]} Un ejemplo de la huella dactilar de base 10 (llamada número de seguridad en Signal y código de seguridad en WhatsApp) sería:

37345 35585 86758 07668 05805 48714 98975 19432 47272 72741 60915 64451

Otras aplicaciones como Telegram, en cambio, codifican las huellas dactilares mediante emojis.

Las aplicaciones de mensajería modernas también pueden mostrar huellas dactilares como códigos QR que los usuarios pueden escanear en los dispositivos de los demás. ^[34]

El paradigma de cifrado de extremo a extremo no aborda directamente los riesgos en los propios puntos finales de las comunicaciones. El ordenador de cada usuario puede ser hackeado para robar su clave criptográfica (para crear un ataque MITM) o simplemente leer los mensajes descifrados de los destinatarios tanto en tiempo real como desde los archivos de registro. Incluso el conducto de comunicación más perfectamente cifrado es tan seguro como el buzón de correo en el otro extremo. ^[1] Los principales intentos de aumentar la seguridad de los puntos finales han sido aislar la generación de claves, el almacenamiento y las operaciones criptográficas en una tarjeta inteligente como Project Vault de Google. ^[35] Sin embargo, dado que la entrada y salida de texto sin formato siguen siendo visibles para el sistema anfitrión, el malware puede monitorear las conversaciones en tiempo real. Un enfoque más sólido es aislar todos los datos sensibles en un ordenador completamente aislado . [36] Los expertos han recomendado PGP para este propósito. [ ^{37 ]} Sin embargo, como señala Bruce Schneier , Stuxnet desarrollado por EE. UU. e Israel saltó con éxito el espacio de aire y llegó a la red de la planta nuclear de Natanz en Irán. ^[38] Para lidiar con la exfiltración de claves con malware, un enfoque es dividir la Base de Computación Confiable detrás de dos computadoras conectadas unidireccionalmente que evitan la inserción de malware o la exfiltración de datos confidenciales con malware insertado. ^[39]

Una puerta trasera es, por lo general, un método secreto para eludir la autenticación o el cifrado normales en un sistema informático, un producto, un dispositivo integrado, etc. ^[40] Las empresas también pueden, voluntaria o involuntariamente, introducir puertas traseras en su software que ayuden a subvertir la negociación de claves o eludir por completo el cifrado. En 2013, la información filtrada por Edward Snowden mostró que Skype tenía una puerta trasera que permitía a Microsoft entregar los mensajes de sus usuarios a la NSA a pesar de que esos mensajes estaban oficialmente cifrados de extremo a extremo. ^{[41] [42]}

Tras los ataques terroristas en San Bernardino en 2015 y Pensacola en 2019 , el FBI solicitó puertas traseras al software del iPhone de Apple . Sin embargo, la empresa se negó a crear una puerta trasera para el gobierno, alegando la preocupación de que dicha herramienta pudiera suponer un riesgo para la privacidad de sus consumidores. ^[43]

Si bien el E2EE puede ofrecer ventajas de privacidad que lo hacen deseable en los servicios de consumo, muchas empresas tienen que equilibrar estas ventajas con sus requisitos regulatorios. Por ejemplo, muchas organizaciones están sujetas a mandatos que les exigen poder descifrar cualquier comunicación entre sus empleados o entre sus empleados y terceros. ^[44] Esto puede ser necesario para fines de archivo, para la inspección por parte de sistemas de prevención de pérdida de datos (DLP) , para el eDiscovery relacionado con litigios o para la detección de malware y otras amenazas en los flujos de datos. Por este motivo, algunos sistemas de protección de la información y las comunicaciones centrados en la empresa pueden implementar el cifrado de una manera que garantice que todas las transmisiones estén cifradas y que el cifrado finalice en sus sistemas internos (locales o basados ​​en la nube) para que puedan tener acceso a la información para su inspección y procesamiento.

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• Ermoshina, Ksenia; Musiani, Francesca; Halpin, Harry (septiembre de 2016). "Protocolos de mensajería cifrada de extremo a extremo: una descripción general" (PDF) . En Bagnoli, Franco; et al. (eds.). Internet Science . INSCI 2016. Florencia, Italia: Springer. pp. 244–254. doi :10.1007/978-3-319-45982-0_22. ISBN . 978-3-319-45982-0.