¿Terminará la carrera armamentista de la criptografía?

Tony Spataro hace un gran punto con respecto al tamaño de claves frente al espacio de claves y las implementaciones de dichos algoritmos dependiendo de su hardware. Esta “Complejidad Algorítmica” es el primer componente de la carrera armamentista de criptografía.

El segundo componente es la mitad posterior de su respuesta, que es la potencia informática y las implementaciones de hardware disponibles para procesar estos algoritmos.

El estado actual del hardware informático se está acercando a un límite a medida que estamos llegando al final de la ley de Moore. En pocas palabras, el proceso de fabricación para crear transistores está llegando a su límite físico. Hemos hecho transistores tan pequeños que se está haciendo físicamente imposible continuar con nuestra tasa actual de crecimiento. La Hoja de ruta internacional para semiconductores tiene una desaceleración del crecimiento hasta alrededor de 2013, momento en el que el recuento y la densidad de transistores comenzarán a duplicarse cada 3 años, en lugar de cada 2 [1]. El propio Moore dijo que esta ley no podría durar para siempre. [2]

(Nota rápida: estoy simplificando demasiado, pero solo vaya conmigo y suponga que la velocidad de procesamiento y otras capacidades están estrechamente relacionadas con esto)

En mi opinión, lo que esto significa para la carrera armamentista de la criptografía es que a medida que nuestra potencia informática comience a disminuir, alcanzaremos un “equilibrio práctico” para la criptografía donde nuestros algoritmos son adecuados dada la cantidad de potencia informática disponible hoy y la trayectoria prevista de informática en el futuro cercano.

Como dijo David K. Hess, el comodín aquí es un gran avance en la informática que nos permitiría aumentar nuestra potencia computacional, a través de la computación cuántica o cualquier avance importante que se presente a continuación.

[1] http://www.itrs.net/Links/2010IT …
[2] http://news.techworld.com/operat …

Tenga cuidado de no confundir la longitud de la clave con la seguridad. Para comprender cuán seguras son nuestras claves criptográficas; debemos considerar qué significan esas claves * en términos de los algoritmos subyacentes y cómo se implementan esos algoritmos en el hardware de la computadora moderna.

Consideremos el criptosistema RSA cuando se usa con un módulo de 1024 bits. En términos simples, este sistema de cifrado utiliza claves de 1024 bits. ¿Qué significa esto exactamente? Significa que una clave pública es un entero de 1024 bits, que es el producto de dos números primos grandes de aproximadamente 512 bits cada uno. Por lo tanto, factorizar el número por fuerza bruta requeriría aproximadamente 2 ^ 512 operaciones. Sin embargo, los teóricos de los números han creado algoritmos más rápidos que pueden resolver el problema en aproximadamente 2 ^ 80 operaciones. Es decir, su clave RSA de 1024 bits requiere menos operaciones para descifrar que una clave AES de 128 bits.

RSA está ampliamente implementado, revisado por pares, puede usarse tanto para la firma digital como para el cifrado, y ahora no está sujeto a patentes, todo lo cual lo convierte en la primera opción natural para las personas que desean implementar criptografía asimétrica. Sin embargo, RSA no es el * único * sistema de cifrado disponible; Si sale a la luz alguna debilidad importante, el mundo de la informática migrará a una solución diferente, que estará respaldada por matemáticas radicalmente diferentes.

Por ejemplo, la criptografía de curva elíptica (ECC) se basa en la estructura algebraica de curvas elípticas sobre campos finitos. Una clave pública en ECC es similar a un punto en el plano 2D a lo largo de una curva particular. Como tal, la dificultad de ruptura de ECC es diferente de la de RSA, incluso para la misma longitud de clave. Contra los ataques de hoy, una clave de curva elíptica de 160 bits es casi tan fuerte como una clave RSA de 1024 bits.

La “carrera armamentista” continuará, pero la realidad de la situación es mucho más matizada que una simple comparación de quién es la clave más grande. Además, la criptografía débil es MUY rara vez la causa de una violación de la computadora; la mayoría de las infracciones tienen causas bastante más prosaicas: los errores de software simples, las contraseñas débiles, los usuarios crédulos o las fallas de seguridad física son los culpables con mucha más frecuencia.

Si se encuentra utilizando aplicaciones que incorporan criptografía, haría bien en obtener una comprensión básica de los algoritmos subyacentes y mantenerse al tanto de los desarrollos en el campo.

Si te encuentras CREANDO aplicaciones que usan criptografía, detente de inmediato. Vaya a comprar una copia de Cryptography Engineering (Ferguson, Schneier, et al; 2010) y déjese iluminar. Para resumir, la mejor manera de ganar la carrera armamentista es diseñar sus sistemas de manera que pueda conectar algoritmos más fuertes y claves más grandes con una interrupción mínima.

No podemos decir qué deparará el futuro; Lo mejor que podemos hacer es utilizar y crear software teniendo en cuenta esa limitación.

La carrera armamentista no es tan simple como eso. La razón es que la relación entre las longitudes de las teclas y la dificultad de romperlas es exponencial.

En otras palabras, cuando pasas de 4096 a 16384 has aumentado la clave en 16384 – 4096 = 12288 bits. Sin embargo, la clave es en realidad 2 ^ 12288 bits más difícil de romper.

Ninguna técnica existente para romper teclas puede escalar exponencialmente de esa manera. Entonces, la carrera armamentista (en este caso) se gana trivialmente al aumentar el tamaño de las llaves.

El único comodín en todo esto es la computación cuántica. Las computadoras cuánticas teóricamente pueden trabajar y resolver problemas exponencialmente difíciles. Todavía no son factibles, pero son algo a tener en cuenta.