aplicaciones de la criptografíausers.dsic.upv.es/asignaturas/eui/cri/aplicaciones.pdf · ......

1

Aplicaciones de la Criptografía

José M. Sempere

Departamento de Sistemas Informáticos y Computación

Universidad Politécnica de Valencia

Certificados digitales

IntroducciónEl estándar X.509Autoridades de certificación (CAs)Listas de revocación (CRLs)Infraestructuras de clave pública (PKIs)

Correo electrónico seguro

El sistema PGPEl protocolo PEM

Comercio electrónico

Aplicaciones de la Criptografía

2

Certificados digitales

... por qué surgen los certificados digitales ?

• Entornos de miles (millones) de usuarios intercambiando información

• Red pública de transmisión de datos

• Necesidad de seguridad y confianza

•Un certificado digital equivale a un certificado en la vida real

•Si un usuario A quiere acreditar una información a un usuario B

basta con que enseñe un certificado de acreditación firmado por

una entidad de confianza para ambas partes

3

A

B

C

A

B

C

información

información

confirmación

confirmación

sin certificados

A

C

A C

confirmación A y C Autoridad

de

certificación

con certificados

información + certificado

información + certificado

certificado A y C

El estándar X.509 para certificados digitales

Version

Certificate serial number

Signature Algorithm Identifier

Issuer

Validity period

Subject

Subject Public Key Information

Issuer Unique Identifier (op)

Subject Unique Identifier (op)

Extensions (op)

Certificate Authority’s Digital Signature

Generación de la

firma digital

Clave privada de

la AC

4

Topologías para las autoridades de

certificación y los usuarios

CA1

CA6CA5

CA3CA2

CA7CA4

user1 user2 user3 user4 user5 user6 user7

Jerárquico en árbol

Topologías para las autoridades de

certificación y los usuarios

CA1

CA7

CA2

CA3

user1 user2

CA4

user3

user7

CA5

user4

CA6

user5 user6

Jerárquico en red

CA9CA8

user8 user9

5

Las listas de revocación de certificados

Version

Signature Algorithm Identifier

Issuer Name

This Update

Next Update (op)

Revoked Certificates

CRL Extensions

Certificate Authority’s Digital Signature

Generación de la

firma digital

Clave privada

de la ACRevocation DateUser Certificate

(Serial Number)

CRL Entry Extensions

Revocation DateUser Certificate

(Serial Number)

CRL Entry Extensions

Infraestructuras de clave pública

Una infraestructura de clave pública se compone de cinco

componentes ...

1. Autoridades de certificación

2. Autoridades de registro

3. Usuarios de la tecnología PKI

4. Clientes

5. Repositorios para claves, certificados, CRLs, ... (LDAP,X.500)

6

Infraestructuras de clave públicare

posi

tori

os

CR

L/C

erti

fica

do

s entidades finales

Autoridades

de registro

Autoridad de

certificación

Autoridad de

certificación

Transacciones

de administración

Publicación de

certificados

Publicación de

Certificados y CRLs

Transacciones

de administración y

operacionales

Usuarios de PKI

Administradores de PKI

Transacciones

de administración

Correo electrónico seguro

7

Sistema PGP (Pretty Good Privacy)

• Sistema de libre distribución

• Gestión de claves no jerarquizada

• Incorpora cifrado, firma y certificación

• Principales algoritmos de cifrado: RSA y Diffie-Hellman/DSS

Sistema PGP (Pretty Good Privacy)

Anillo de confianza

(keyring)

PGP

Interfaces con el sistemaAgentes de correo

Gestor de

clavesGestor de archivos

S.O.

(Linux, Windows,etc.)

8

Protocolo PEM (Privacy Enhanced Mail)

• Actúa como estándar

• Sistema comercial (RIPEM) de distribución libre restringida

• Gestión de claves jerarquizada

• Incorpora cifrado, firma y certificación

• Principales normas: RFC 821, RFC 822, RFC 1421-1424, SMTP,

X.400 y X.500

Tipos de mensajes

(a) MIC-CLEAR: Integridad y autenticidad.

(b) MIC-ONLY: MIC-CLEAR + Codificación

(c) ENCRIPTED: MIC-ONLY + Cifrado

(añade confidencialidad)

MIC: Message Integrity Code

9

Entorno del sistema PEM

Editor

Agente de transferencia

de correo (SMTP relay)

Filtro PEMAgente de

usuarios

Agente de transferencia

de correo (SMTP)

Módulo PEM

Gestor de transferencia

de correo (SMTP)

Agente de usuarios

SMTP

(RFC-821)

RFC-822

SMTP

(RFC-821)

Recuperación

(Por ejemplo POP)

Emisor (Host multiusuario)

Receptor (workstation)

Proceso de envío de correo del sistema PEM (1)

Codificación a 6-bits y

limitación de longitud de

linea

Cálculo del MIC y

cifrado (opcional)

Estandarización SMTPPaso 1

Paso 2

Paso 3

10

BEGIN PRIVACY ENHANCED MESSAGE

CABECERA ENCAPSULADA:

Contiene campos de control para la

autenticación, integridad y cifrado

(opcional), así como otros datos.

LINEA EN BLANCO

TEXTO ENCAPSULADO:

(CIFRADO)

Texto del usuario y (opcionalmente)

campos de cabecera repetidos

END PRIVACY ENHANCED MESSAGE

Proceso de envío de correo del sistema PEM (2)

Cabecera de mensaje (RFC-822)

MENSAJE ENCAPSULADO

Dirección, Subject, etc.

del usuario

Dirección del usuario y

otra información para cifrar

Contenido del mensaje

sin cifrar

Formato para mensajes encapsulados

-----BEGIN PRIVACY-ENHANCED MESSAGE-----

Encapsulated Header Portion

(Contains encryption control fields inserted in plaintext.

Examples include "DEK-Info:" and "Key-Info:".

Note that, although these control fields have line-oriented

representations similar to RFC 822 header fields, the set

of fields valid in this context is disjoint from those used

in RFC 822 processing.)

Blank Line

(Separates Encapsulated Header from subsequent

Encapsulated Text Portion)

Encapsulated Text Portion

Contains message data encoded)

Post-Encapsulation Boundary (Post-EB)

-----END PRIVACY-ENHANCED MESSAGE-----

11

Campos para mensajes simétricos

Proc-Type: Tipo de mensaje (MIC-CLEAR/MIC-ONLY/ENCRYPTED)

Content-Domain: Documento de estandarización

DEK-Info (Data Exchange Key): Algoritmo de cifrado del texto y los parámetros

Originator-ID-Symmetric: Identificación del emisor (dirección de email, dirección de la

autoridad para el intercambio, versión/fecha de expiración)

Recipient-ID-Symmetric: Identificación del receptor (dirección de email, dirección de la

autoridad para el intercambio, versión/fecha de expiración)

Key-Info: Algoritmo para cifrar el DEK, Algoritmo para el cálculo del MIC, DEK codificado,

MIC codificado)

Campos para mensajes asimétricos

Proc-Type: Tipo de mensaje (MIC-CLEAR/MIC-ONLY/ENCRYPTED)

Content-Domain: Documento de estandarización

DEK-Info (Data Exchange Key): Algoritmo de cifrado del texto y los parámetros

Originator-Certificate: Certificado del emisor

Key-Info: Algoritmo para cifrar el DEK, DEK cifrado con la clave pública del emisor

Issuer-Certificate: Certificado de la autoridad de certificación

MIC-Info: Algoritmo de resumen, Algoritmo de firma, MIC firmado con la clave pública

del emisor

Recipient-ID-Asymmetric: Autoridad de la clave pública del receptor, versión/fecha de

expiración)

Key-Info: Algoritmo para cifrar el DEK, DEK cifrado con la clave pública del emisor

12

Ejemplo de mensaje encapsulado (simétrico)


Proc-Type: 4,ENCRYPTED

Content-Domain: RFC822

DEK-Info: DES-CBC,F8143EDE5960C597

Originator-ID-Symmetric: [email protected],,

Recipient-ID-Symmetric: [email protected],ptf-kmc,3

Key-Info: DES-ECB,RSA-MD2,9FD3AAD2F2691B9A,

B70665BB9BF7CBCDA60195DB94F727D3

Recipient-ID-Symmetric: [email protected],ptf-kmc,4

Key-Info: DES-ECB,RSA-MD2,161A3F75DC82EF26,

E2EF532C65CBCFF79F83A2658132DB47

LLrHB0eJzyhP+/fSStdW8okeEnv47jxe7SJ/iN72ohNcUk2jHEUSoH1nvNSIWL9M

8tEjmF/zxB+bATMtPjCUWbz8Lr9wloXIkjHUlBLpvXR0UrUzYbkNpk0agV2IzUpk

J6UiRRGcDSvzrsoK+oNvqu6z7Xs5Xfz5rDqUcMlK1Z6720dcBWGGsDLpTpSCnpot

dXd/H5LMDWnonNvPCwQUHt==


Ejemplo de mensaje encapsulado y cifrado (asimétrico)

-----BEGIN PRIVACY-ENHANCED MESSAGE-----Proc-Type: 4,ENCRYPTED


DEK-Info: DES-CBC,BFF968AA74691AC1

Originator-Certificate:

MIIBlTCCAScCAWUwDQYJKoZIhvcNAQECBQAwUTELMAkGA1UEBhMCVVMxIDAeBgNV

BAoTF1JTQSBEYXRhIFNlY3VyaXR5LCBJbmMuMQ8wDQYDVQQLEwZCZXRhIDExDzAN

BgNVBAsTBk5PVEFSWTAeFw05MTA5MDQxODM4MTdaFw05MzA5MDMxODM4MTZaMEUx

CzAJBgNVBAYTAlVTMSAwHgYDVQQKExdSU0EgRGF0YSBTZWN1cml0eSwgSW5jLjEU

MBIGA1UEAxMLVGVzdCBVc2VyIDEwWTAKBgRVCAEBAgICAANLADBIAkEAwHZHl7i+

yJcqDtjJCowzTdBJrdAiLAnSC+CnnjOJELyuQiBgkGrgIh3j8/x0fM+YrsyF1u3F

LZPVtzlndhYFJQIDAQABMA0GCSqGSIb3DQEBAgUAA1kACKr0PqphJYw1j+YPtcIq

iWlFPuN5jJ79Khfg7ASFxskYkEMjRNZV/HZDZQEhtVaU7Jxfzs2wfX5byMp2X3U/

5XUXGx7qusDgHQGs7Jk9W8CW1fuSWUgN4w==

Key-Info: RSA,

I3rRIGXUGWAF8js5wCzRTkdhO34PTHdRZY9Tuvm03M+NM7fx6qc5udixps2Lng0+

wGrtiUm/ovtKdinz6ZQ/aQ==

Issuer-Certificate:

MIIB3DCCAUgCAQowDQYJKoZIhvcNAQECBQAwTzELMAkGA1UEBhMCVVMxIDAeBgNV

BAoTF1JTQSBEYXRhIFNlY3VyaXR5LCBJbmMuMQ8wDQYDVQQLEwZCZXRhIDExDTAL

BgNVBAsTBFRMQ0EwHhcNOTEwOTAxMDgwMDAwWhcNOTIwOTAxMDc1OTU5WjBRMQsw

CQYDVQQGEwJVUzEgMB4GA1UEChMXUlNBIERhdGEgU2VjdXJpdHksIEluYy4xDzAN

BgNVBAsTBkJldGEgMTEPMA0GA1UECxMGTk9UQVJZMHAwCgYEVQgBAQICArwDYgAw

XwJYCsnp6lQCxYykNlODwutF/jMJ3kL+3PjYyHOwk+/9rLg6X65B/LD4bJHtO5XW

cqAz/7R7XhjYCm0PcqbdzoACZtIlETrKrcJiDYoP+DkZ8k1gCk7hQHpbIwIDAQAB

MA0GCSqGSIb3DQEBAgUAA38AAICPv4f9Gx/tY4+p+4DB7MV+tKZnvBoy8zgoMGOx

dD2jMZ/3HsyWKWgSF0eH/AJB3qr9zosG47pyMnTf3aSy2nBO7CMxpUWRBcXUpE+x

EREZd9++32ofGBIXaialnOgVUn0OzSYgugiQ077nJLDUj0hQehCizEs5wUJ35a5h

MIC-Info: RSA-MD5,RSA,

UdFJR8u/TIGhfH65ieewe2lOW4tooa3vZCvVNGBZirf/7nrgzWDABz8w9NsXSexv

AjRFbHoNPzBuxwmOAFeA0HJszL4yBvhG

Recipient-ID-Asymmetric:

MFExCzAJBgNVBAYTAlVTMSAwHgYDVQQKExdSU0EgRGF0YSBTZWN1cml0eSwgSW5j

LjEPMA0GA1UECxMGQmV0YSAxMQ8wDQYDVQQLEwZOT1RBUlk=,

66

Key-Info: RSA,

O6BS1ww9CTyHPtS3bMLD+L0hejdvX6Qv1HK2ds2sQPEaXhX8EhvVphHYTjwekdWv

7x0Z3Jx2vTAhOYHMcqqCjA==

qeWlj/YJ2Uf5ng9yznPbtD0mYloSwIuV9FRYx+gzY+8iXd/NQrXHfi6/MhPfPF3d

jIqCJAxvld2xgqQimUzoS1a4r7kQQ5c/Iua4LqKeq3ciFzEv/MbZhA==


13

Ejemplo de mensaje encapsulado MIC-ONLY (asimétrico)


Proc-Type: 4,MIC-ONLY


Originator-Certificate:

MIIBlTCCAScCAWUwDQYJKoZIhvcNAQECBQAwUTELMAkGA1UEBhMCVVMxIDAeBgNV

BAoTF1JTQSBEYXRhIFNlY3VyaXR5LCBJbmMuMQ8wDQYDVQQLEwZCZXRhIDExDzAN

BgNVBAsTBk5PVEFSWTAeFw05MTA5MDQxODM4MTdaFw05MzA5MDMxODM4MTZaMEUx

CzAJBgNVBAYTAlVTMSAwHgYDVQQKExdSU0EgRGF0YSBTZWN1cml0eSwgSW5jLjEU

MBIGA1UEAxMLVGVzdCBVc2VyIDEwWTAKBgRVCAEBAgICAANLADBIAkEAwHZHl7i+

yJcqDtjJCowzTdBJrdAiLAnSC+CnnjOJELyuQiBgkGrgIh3j8/x0fM+YrsyF1u3F

LZPVtzlndhYFJQIDAQABMA0GCSqGSIb3DQEBAgUAA1kACKr0PqphJYw1j+YPtcIq

iWlFPuN5jJ79Khfg7ASFxskYkEMjRNZV/HZDZQEhtVaU7Jxfzs2wfX5byMp2X3U/

5XUXGx7qusDgHQGs7Jk9W8CW1fuSWUgN4w==

Issuer-Certificate:

MIIB3DCCAUgCAQowDQYJKoZIhvcNAQECBQAwTzELMAkGA1UEBhMCVVMxIDAeBgNV

BAoTF1JTQSBEYXRhIFNlY3VyaXR5LCBJbmMuMQ8wDQYDVQQLEwZCZXRhIDExDTAL

BgNVBAsTBFRMQ0EwHhcNOTEwOTAxMDgwMDAwWhcNOTIwOTAxMDc1OTU5WjBRMQsw

CQYDVQQGEwJVUzEgMB4GA1UEChMXUlNBIERhdGEgU2VjdXJpdHksIEluYy4xDzAN

BgNVBAsTBkJldGEgMTEPMA0GA1UECxMGTk9UQVJZMHAwCgYEVQgBAQICArwDYgAw

XwJYCsnp6lQCxYykNlODwutF/jMJ3kL+3PjYyHOwk+/9rLg6X65B/LD4bJHtO5XW

cqAz/7R7XhjYCm0PcqbdzoACZtIlETrKrcJiDYoP+DkZ8k1gCk7hQHpbIwIDAQAB

MA0GCSqGSIb3DQEBAgUAA38AAICPv4f9Gx/tY4+p+4DB7MV+tKZnvBoy8zgoMGOx

dD2jMZ/3HsyWKWgSF0eH/AJB3qr9zosG47pyMnTf3aSy2nBO7CMxpUWRBcXUpE+x

EREZd9++32ofGBIXaialnOgVUn0OzSYgugiQ077nJLDUj0hQehCizEs5wUJ35a5h

MIC-Info: RSA-MD5,RSA,

jV2OfH+nnXHU8bnL8kPAad/mSQlTDZlbVuxvZAOVRZ5q5+Ejl5bQvqNeqOUNQjr6

EtE7K2QDeVMCyXsdJlA8fA==

LSBBIG1lc3NhZ2UgZm9yIHVzZSBpbiB0ZXN0aW5nLg0KLSBGb2xsb3dpbmcgaXMg

YSBibGFuayBsaW5lOg0KDQpUaGlzIGlzIHRoZSBlbmQuDQo=


Comercio electrónico: Medios de pago seguros

14

Tipos de transacciones en comercio electrónico

• B2B (business-to-business) (p.ej. EDI)

• C2B (customer-to-business) (p.ej. tiendas virtuales)

• C2C (customer-to-customer) (p.ej. dinero electrónico)

• Customer/Business-to-Public Administration (p.ej. Declaración IRPF)

Sistema genérico para el pago electrónico

Comprador Vendedor

$

Pasarela de pago

$Red de comunicación

privada interbancaria

Pago

Registro

Registro

Autorización de pago

Transacción de pago

Depósito

Retirar fondos

Banco del cliente Banco del vendedorCompensación de fondos

15

Elementos diferenciadores en sistemas

de pago electrónico

• On-line vs Off-line

• Débito vs crédito

• Macro pagos vs Micro pagos

Instrumentos de pago electrónico

• Tarjetas de crédito

• Dinero electrónico

• Cheques electrónicos

• Monederos electrónicos (smart cards)

Algunos protocolos para comercio electrónico

• FSTC (Financial Services Technology Consortium)

• CheckFree

• First Virtual

• NetMarket

• NetBill

• NetCash

• NetCheque

• CyberCash

• DigiCash

• Mondex International

• Open Market

16

Protocolo SSL

Comprador Vendedor

Banco

Autoridad de Certificación (VeriSign)

Certificado

Petición

RespuestaRed Bancaria

TPVX.25

Protocolo

privado

Protocolo SET

Comprador Vendedor Pasarela de Pago

Red Bancaria

Autoridad de Certificación

Certificado

Petición

Respuesta

Petición

Respuesta

CertificadoCertificado

aplicaciones de la criptografíausers.dsic.upv.es/asignaturas/eui/cri/aplicaciones.pdf · ......

Documents