Normalmente un mensaje se encripta primero con la llave pública y despues se desencripta con la llave privada. Sin embargo, se pueden utilizar la llaves en order invertido: primero la privada y luego la pública. Supongamos que el usuario X codifica un mensaje con su llave privada. Cuando dicho mensaje llega a su destinatario, éste utilizará la llave pública de X. Si el resultado es un mensaje legible, entonces sólo X pudo haberlo codificado, pues nadie más conoce su llave privada. Si, en cambio, el mensaje que resulta parece una secuencia de bytes aleatorios, el mensaje no fue codificado utilizando la llave privada de X. Este proceso sirve dos propósitos: autenticar que X envió el mensaje, y autenticar que el mensaje no ha sido modificado en tránsito. Si el mensaje hubiera sido modificado, el resultado de la decodificación sería basura. Sin embargo, como ya mencionamos, codificar un mensaje completo es una tarea lenta, especialmente para documentos largos. Para evitar este cuello de botella, se aplica una función de dispersión (hash) al documento[*] y sólo el resultado, al que se le llama ] firma digital, es encriptado como ya antes se describió. Dicha firma digital se agrega al documento, el cual es enviado. El destinatario separa la firma digital del mensaje, y aplica a este último la misma función de dispersión. Posteriormente decodifica con la llave pública de X la firma digital del mensaje y la compara con la calculada. Si son diferentes entonces, o bien el contenido del mensaje fue modificado después de ser firmado, o X no lo envió. Este tipo de transacciones son de especial utilidad para el cierre de contratos por medios electrónicos.

Águila o Sol electrónico

El algoritmo para resolverlo se basa en criptografía de llave pública y funciona de la siguiente manera: Llamemos Alicia y Benito a los contendientes (representados en el diagrama por A y B respectivamente). Ambos generan una pareja de llaves públicas y privadas. Benito genera dos mensajes, A y S; cada uno de estos mensaje contendrá una cadena aleatoria y, uno águila y el otro sol. Encripta ambos con su llave pública Apub, y envía ambos [E(A, Apub),E(S, Apub ) ]a Benito. Benito, quien no puede entender ninguno, elige uno al azar, encriptándolo con su llave pública Bpub y enviándolo [E(E(X, Apub) , Bpub) donde X es A, o S],de regreso a Alicia. Alicia, lo "desencripta" utilizando su llave privada Apriv y lo envía a Benito, esto produce produce E(Y, Apriv) donde Y es A o S. Benito hace lo propio con su llave privada Bpriv, en ese momento el mensaje es legible y por lo tanto conoce el resultado del volado. Regresa el mensaje a Alicia, quien autentica que el mensaje, efectivamente, es uno de los dos que envió inicialmente, siempre y cuando la cadena aleatoria que utilizó en la primera etapa se mantenga intacta. La figura 1 muestra el intercambio de mensajes. Benito regresa el mensaje a Alicia y ambos intercambian sus llaves públicas y privadas, para verificar que cada mensaje que recibieron fue el correcto. Un ejercicio interesante es intentar hacer trampa (es decir, "voltear la moneda" después que cayó, o cambiar lo que uno pidió) y verificar como se daría cuenta el otro.

Otras aplicaciones de la criptografía de llave pública en el ciberspacio son el firmado simultáneo de contratos (en que ambas partes aceptan un contrato simultáneamente, algo que frente a frente es también trivial), y el envío y recepción de correo certificado (asegurándose que el destinatario acepta haber recibido un mensaje antes de leerlo). Aún cuando parezca extraño, estos tres protocolos tienen fuertes implicaciones en el comercio electrónico del futuro.

Una historia complicada

Implementaciones

Netscape Communications utiliza RSA para autenticar conexiones a nivel de sockets. El protocolo es llamado Secure Sockets Layer (SSL). Netscape Navigator utiliza SSL para realizar transacciones comerciales entre él y Netscape Commerce Server. Desgraciadamente, de nuevo debido a restricciones de exportación de los EUA, la versión internacional de Netscape permite solamente llaves de 40 bits máximo, que es ordenes de magnitud más débil que la versión estadounidense, que utiliza llaves de 128 bits. Netscape asegura que se necesitan 64 MIPS-años para romper una llave de 40 bits. Si la información vale la pena, puede ser decodificada. Esto no pasaría con una llave de 128 bits (con una de 256 bits sería virtualmente imposible lograrlo aun utilizando toda la energía del universo).

El próximo mes comentaremos más sobre Netscape, Digicash, y otros mecanismos desarrollados para realizar comercio electrónico.

[1] R.L Rivest, A. Shamir y L. Adelman, "A method for obtaining digital signatures and public-key cryptosystems", Communication of the ACM, vol. 21, Número 2, 1978, pp. 120-126.