5. Cifrado (Criptografía)

5.1. Relación Cifrado/Bits

Idea básica : clave, algoritmo,cifrado.


Una clave es un secreto (un valor) que controla cómo funciona un algoritmo criptográfico.
Es el elemento que permite transformar datos legibles en datos cifrados y, con la clave correcta, volver a obtener los datos originales.

La  longitud de la clave es el parámetro que controla cómo se transforman los datos.

El cifrado mejora cuando aumenta la cantidad de bits de la clave, porque eso incrementa exponencialmente la cantidad de combinaciones posibles que un atacante debería probar para romperlo.

En otras palabras:

El algoritmo es público, pero el secreto está en la clave.  Sin la clave correcta, el texto cifrado no se puede revertir a su forma original.

Analogía sencilla

Imaginá que tenés un candado con números:

  • Si tiene 2 dígitos, hay 10² = 100 combinaciones posibles.

  • Si tiene 3 dígitos, hay 10³ = 1.000 combinaciones.

  • Si tiene 4 dígitos, hay 10⁴ = 10.000 combinaciones.

🔸 Cada vez que agregás un dígito, multiplicás por 10 la cantidad de intentos posibles. En criptografía pasa algo similar, pero con bits en lugar de dígitos.

En el cifrado binario (bits)

Si la clave tiene n bits, hay:


Por ejemplo:

Longitud de clave Combinaciones posibles Equivalente en magnitud
8 bits 256 fácil de romper
40 bits 1.1 × 10¹² rompible en minutos
56 bits (DES) 7.2 × 10¹⁶ rompible con hardware actual
128 bits (AES) 3.4 × 10³⁸ imposible de romper por fuerza bruta
256 bits (AES-256) 1.1 × 10⁷⁷ astronómicamente imposible


Cada bit adicional duplica las combinaciones posibles.

Forma simple de justificarlo

    “Cada bit adicional duplica la cantidad de claves posibles,
    y por lo tanto duplica el esfuerzo necesario para romper el cifrado.
    Aumentar la longitud de la clave hace que un ataque de fuerza bruta se vuelva exponencialmente más difícil, no linealmente.”



M = {m1, m2, m3, ...}      ← conjunto de mensajes en claro
C = {c1, c2, c3, ...}      ← conjunto de mensajes cifrados

Con la clave hay una correspondencia uno a uno entre mi  y ci .

Ejemplo comparativo (tiempo estimado de ataque)

Supongamos que una supercomputadora puede probar 10¹² claves por segundo:

Clave Tiempo para probar todas las combinaciones
56 bits ~2 días
128 bits ~10²⁰ años
256 bits más largo que la edad del universo


 Por eso se dice que AES-128 o AES-256 son “irrompibles” por fuerza bruta.

Conclusión

“A mayor cantidad de bits de clave, más combinaciones posibles;
 y como el número crece exponencialmente, cada bit extra hace que el cifrado sea muchísimo más difícil de romper.”