2.1.1 – Cifrado Simétrico con Clave Compartida

Qué es el Cifrado Simétrico

El cifrado simétrico utiliza una única clave secreta para dos operaciones:

• Cifrar (convertir texto legible en ilegible)
• Descifrar (recuperar el texto original)

Si dos personas comparten la misma clave, ambas pueden leer el mensaje.
Si un atacante consigue la clave, el cifrado deja de proteger.

Conceptos esenciales:

• Texto plano: información legible.
• Texto cifrado: datos transformados matemáticamente.
• Clave: secreto que controla la transformación.
• Algoritmo: función matemática que aplica el cifrado.

El cifrado simétrico es muy rápido, por eso se usa en:

• HTTPS / TLS (Internet)
• Discos cifrados (BitLocker, LUKS)
• VPN
• Bases de datos
• WiFi WPA2/WPA3

El problema central no es el algoritmo.
El problema siempre es: cómo compartes la clave sin que te la roben.

Resultado esperado

El alumno puede explicar:

• Qué es una clave simétrica
• Qué ocurre si se pierde
• Por qué el cifrado depende del secreto

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Tipos de Cifrado Simétrico

1. Cifradores de Bloque

Trabajan sobre bloques fijos de datos (por ejemplo 128 bits).

Ejemplos:

• AES (estándar actual)
• DES (obsoleto)
• 3DES (en retirada)
• Blowfish
• Twofish

2. Cifradores de Flujo

Cifran byte a byte como un flujo continuo.

Ejemplos:

• RC4 (inseguro, obsoleto)
• ChaCha20 (moderno, muy rápido)

3. Modos de Operación (muy importante)

Un cifrador de bloque necesita un modo:

• ECB → inseguro (filtra patrones)
• CBC → clásico, seguro si se usa bien
• CFB / OFB → variantes de flujo
• CTR → moderno
• GCM → autenticado (integridad + cifrado)

AES + GCM es el estándar moderno (TLS 1.3).

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Preparación del Entorno

Requisitos:

• Linux / macOS / WSL
• OpenSSL
• Terminal

Acción

openssl version

Si aparece una versión → listo.

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Crear un Archivo en Texto Plano

echo"Las credenciales del sistema son supersecretas." > secreto.txtcat secreto.txt

Explicación

Este archivo representa:

• contraseñas
• tokens
• datos personales
• secretos de API

Ahora mismo es completamente vulnerable.

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La Clave Simétrica

Explicación ampliada

Una clave débil rompe todo el sistema.
Ejemplo de malas claves:

• 123456
• password
• admin2026

Buenas claves:

• largas
• aleatorias
• no reutilizadas

Generar clave fuerte

openssl rand -base6432

Esto genera una clave criptográficamente segura.

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Cifrado con AES-256-CBC

openssl enc -aes-256-cbc-salt-in secreto.txt -out secreto.enc

El sistema pedirá contraseña.

Qué significa cada parámetro

• aes-256 → clave de 256 bits
• cbc → modo de bloque
• salt → evita ataques de diccionario
• in → archivo original
• out → archivo cifrado

Resultado

cat secreto.enc

Contenido ilegible → cifrado correcto.

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Qué ocurre sin la clave correcta

openssl enc -aes-256-cbc-d-in secreto.enc

Resultado:

• error
• texto corrupto

Explicación

El cifrado moderno no puede romperse sin la clave.
No existe “probar hasta acertar” en tiempo humano si la clave es fuerte.

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Descifrado correcto

openssl enc -aes-256-cbc -d -in secreto.enc -out secreto_descifrado.txt
diff secreto.txt secreto_descifrado.txt

Sin diferencias → integridad correcta.

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AES-GCM (Cifrado Autenticado)

CBC cifra, pero no protege contra manipulación.
GCM cifra y detecta modificaciones.

openssl enc -aes-256-gcm-salt-in secreto.txt -out secreto_gcm.enc

Si alguien modifica el archivo → el descifrado falla.

Este es el modo usado en:

• TLS 1.3
• HTTPS moderno
• VPN modernas

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TEMA 10 — Comparación de Algoritmos

Algoritmo	Estado	Uso
DES	Roto	Histórico
3DES	En retirada	Sistemas legacy
AES	Estándar	Universal
ChaCha20	Moderno	TLS móvil, Wireguard
Blowfish	Antiguo	Poco usado

Mensaje clave: AES y ChaCha20 dominan el mundo real.

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El Problema del Intercambio de Claves

Para descifrar necesitas:

1. Archivo cifrado
2. Clave secreta

Si envías ambos por el mismo canal → seguridad = 0

Por eso el mundo real usa:

• Criptografía asimétrica
• Intercambio Diffie-Hellman
• TLS

El cifrado simétrico siempre vive acompañado del asimétrico.

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OWASP A02: Fallos Criptográficos

Errores comunes reales:

• Guardar datos sin cifrar
• Usar ECB
• Claves en el código
• Claves débiles
• Reutilizar claves
• No usar cifrado autenticado
• No cifrar en tránsito

El cifrado no falla por matemáticas.
Falla por humanos.

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Para probar:

Ver algoritmos disponibles

openssl enc -ciphers

Ver cabecera binaria

xxd secreto.enc | head