Introducción al algoritmo de cifrado

Un algoritmo de cifrado es un conjunto de reglas matemáticas que transforma datos legibles (texto plano) en un formato ilegible (texto cifrado) mediante una clave. Solo quien posea la clave correcta puede revertir el proceso y recuperar los datos originales. Los algoritmos de cifrado son la base de la seguridad digital, ya que protegen los datos en reposo, en tránsito y en uso.

Un algoritmo de cifrado es un conjunto de reglas matemáticas que transforman datos legibles, denominados texto plano, en datos ilegibles, denominados texto cifrado , mediante una clave. Solo quien posea la clave correcta puede revertir el proceso y recuperar los datos originales. Los algoritmos de cifrado se dividen en dos familias: simétricos y asimétricos, y protegen la información confidencial dondequiera que se encuentre: en reposo, en tránsito y en uso.

Puntos Clave

• Un algoritmo de cifrado utiliza matemáticas y una clave para convertir texto plano en texto cifrado, y solo la clave correcta puede revertir este proceso.
• Existen dos familias: simétrica (una clave compartida, rápida) y asimétrica (un par de claves pública/privada, resuelve el intercambio de claves).
• Los algoritmos modernos más comunes son AES (simétrico) y RSA y ECC (asimétricos); SHA es una función hash, no un algoritmo de cifrado.
• A partir de 2026, AES-256, RSA y ECC seguirán siendo seguros frente a los ordenadores clásicos cuando se implementen correctamente.
• La computación cuántica amenaza a RSA y ECC (pero no a AES-256), por lo que el NIST ha finalizado los estándares post-cuánticos (ML-KEM, ML-DSA, SLH-DSA) que las organizaciones deberían empezar a adoptar.

¿Qué es un algoritmo de cifrado?

Un algoritmo de cifrado es como un código secreto que hace que la información sea ilegible para cualquiera que no deba verla. Utiliza reglas matemáticas y claves para codificar los datos, de modo que solo quienes tengan la clave correcta puedan descifrarlos y leerlos. Esto mantiene seguros los mensajes, las contraseñas y otros datos confidenciales cuando se envían en línea o se almacenan en un dispositivo. Existen dos familias principales de algoritmos de cifrado:

• Cifrado simétrico: Una sola clave, compartida entre las partes que se comunican, permite tanto cifrar como descifrar. Es rápido y eficiente, pero requiere un método seguro para intercambiar dicha clave.
• Cifrado asimétrico: También llamada clave pública criptografíaUtiliza un par de claves: una clave pública para cifrar y una clave privada para descifrar. La clave pública se puede compartir libremente, por lo que cualquiera puede cifrar datos, pero solo el poseedor de la clave privada puede descifrarlos. Esto resuelve el problema del intercambio de claves que presenta el cifrado simétrico.

¿Cómo funciona un algoritmo de cifrado?

El cifrado transforma texto plano legible en texto cifrado mediante un algoritmo criptográfico y una clave. Para revertir el proceso y obtener el texto plano, se requiere la clave de descifrado, una serie de números o una contraseña, también generada por un algoritmo. Un cifrado robusto utiliza un enorme conjunto de claves posibles, por lo que resulta prácticamente imposible para un atacante adivinar la correcta o probar todas las combinaciones posibles mediante fuerza bruta, lo que garantiza la seguridad de los datos cifrados.

Un ejemplo histórico sencillo es el cifrado César, atribuido a Julio César. En este cifrado por sustitución, cada letra se reemplaza por otra un número fijo de posiciones más abajo en el alfabeto. Para descifrar el mensaje, el receptor necesita la clave: el desplazamiento específico utilizado. Con un desplazamiento a la izquierda de cuatro, por ejemplo, cada 'E' se convierte en una 'A'. Los algoritmos modernos funcionan con el mismo principio de transformación reversible controlada por una clave, pero con matemáticas demasiado complejas para revertir el proceso sin ella.

Los algoritmos de cifrado comunes

Si bien el cifrado César ilustra la idea, los sistemas reales se basan en un pequeño conjunto de algoritmos estandarizados y bien estudiados. Los más comunes son:

Algoritmo	Tipo	Para qué se utiliza
AES	Simétrico	Cifrado masivo de datos: archivos, discos, bases de datos, VPN, sesiones TLS
RSA	Asimétrico	Intercambio de claves y firmas digitales; versiones antiguas de TLS y PKI.
ECC (ECDSA, ECDH)	Asimétrico	Intercambio de claves y firmas eficientes; TLS moderno, móvil
SHA-2 / SHA-3	Hash (no cifrado)	Integridad y firmas; la verificación de datos no ha cambiado.

• AES (Estándar de cifrado avanzado): El estándar mundial para el cifrado simétrico, utilizado con claves de 128 bits o 256 bits. Protege archivos, discos, bases de datos, VPN y los datos masivos en TLS conexiones.
• RSA: Un algoritmo asimétrico de larga data basado en la dificultad de factorizar números grandes, utilizado para el intercambio de claves y firmas digitales, especialmente en TLS más antiguos y PKI.
• ECC (Criptografía de curva elíptica): Una familia asimétrica (incluyendo ECDSA para firmas y ECDH para intercambio de claves) que ofrece la misma seguridad que RSA con claves mucho más pequeñas, lo que lo hace más rápido y muy adecuado para dispositivos móviles y TLS moderno.

Una aclaración importante: SHA (Algoritmo de Hash Seguro) no es un algoritmo de cifrado. Es una función hash: produce una huella digital de longitud fija de los datos y no se puede revertir para recuperar la entrada. El hashing verifica la integridad y sirve de base para las firmas digitales, pero no oculta los datos como lo hace el cifrado. Se incluye aquí solo porque suele mencionarse junto con los algoritmos de cifrado.

Protección de datos a lo largo de todo su ciclo de vida.

El cifrado protege los datos en cada uno de sus tres estados:

• Los datos en reposo: Información almacenada o archivada que no se utiliza activamente, como archivos en un disco duro o SSD, datos en una unidad USB o registros en una base de datos. Cifrado de disco y base de datos (normalmente AES) protegerlo.
• Datos en tránsito: Información que se transmite a través de una red o entre dispositivos, como el envío de un correo electrónico, la carga de un sitio web o la transferencia de un archivo. TLS protege esta información durante su transmisión.
• Datos en uso: Información que está siendo procesada activamente por una aplicación o sistema, como un documento abierto en un procesador de textos o una base de datos que realiza consultas. Este es el estado más difícil de proteger, y tecnologías como la computación confidencial abordan este problema.

¿Siguen siendo seguros estos algoritmos? Perspectivas post-cuánticas para 2026.
A partir de 2026, los algoritmos de cifrado comunes seguirán siendo seguros frente a las computadoras clásicas (no cuánticas) cuando se implementen correctamente con tamaños de clave adecuados. AES-256 y AES-128, RSA con claves de 2048 bits o más, y los algoritmos modernos de curva elíptica resisten los ataques actuales. El cambio en el horizonte es la computación cuántica. Una computadora cuántica lo suficientemente grande que ejecute el algoritmo de Shor rompería RSA y ECC completamente, porque puede resolver de manera eficiente los problemas de factorización y logaritmos discretos en los que se basan.

El cifrado simétrico es mucho más resistente: el algoritmo de Grover solo reduce a la mitad la fuerza efectiva, por lo que AES-256 sigue siendo resistente a la computación cuántica (e incluso AES-128 sigue siendo razonablemente fuerte). Las funciones hash como SHA-384 y superiores son igualmente seguras. En agosto de 2024, el NIST finalizó los primeros estándares de criptografía postcuántica. ML-KEM (FIPS 203) para intercambio de claves, ML-DSA (FIPS 204) y SLH-DSA (FIPS 205) para firmas digitales. El borrador de la guía del NIST (IR 8547) apunta a la desaprobación de RSA y ECC después de 2030 y a su prohibición total después de 2035. Debido a los ataques de "recopilación ahora, descifrado después", en los que los datos cifrados capturados hoy se almacenan para ser descifrados una vez que las computadoras cuánticas maduren, las organizaciones deben inventariar su criptografía y planificar la migración a algoritmos postcuánticos ahora, mucho antes de las fechas límite.

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Preguntas frecuentes

¿Qué es un algoritmo de cifrado?

Un algoritmo de cifrado es un conjunto de reglas matemáticas que transforma datos legibles (texto plano) en un formato ilegible (texto cifrado) mediante una clave. Solo quien posea la clave correcta puede revertir el proceso para recuperar los datos originales. Los algoritmos de cifrado son la base de la seguridad digital, ya que protegen mensajes, contraseñas, archivos y otra información confidencial, tanto si se almacena, transmite o procesa. Algunos ejemplos comunes son AES, RSA y ECC.

¿Cuáles son los dos tipos principales de algoritmos de cifrado?

Los dos tipos principales son el cifrado simétrico y el asimétrico. El cifrado simétrico utiliza una única clave compartida tanto para cifrar como para descifrar, lo que resulta rápido y eficiente, pero requiere compartir esa clave de forma segura; AES es el ejemplo más conocido. El cifrado asimétrico, o criptografía de clave pública, utiliza una clave pública para cifrar y una clave privada para descifrar, lo que resuelve el problema del intercambio de claves; RSA y ECC son ejemplos comunes. Muchos sistemas reales combinan ambos, utilizando el cifrado asimétrico para intercambiar una clave simétrica.

¿Cuáles son los algoritmos de cifrado más comunes?

Los algoritmos de cifrado modernos más comunes son AES (Estándar de Cifrado Avanzado), un algoritmo simétrico utilizado para el cifrado de grandes volúmenes de datos, y RSA y ECC (Criptografía de Curva Elíptica), algoritmos asimétricos utilizados para el intercambio de claves y firmas digitales. AES protege archivos, discos y sesiones TLS; RSA y ECC protegen el intercambio de claves en TLS y PKI. SHA se menciona a menudo junto con ellos, pero es una función hash para la integridad, no un algoritmo de cifrado.

¿Es SHA un algoritmo de cifrado?

No. SHA (Algoritmo de Hash Seguro) es una función hash, no un algoritmo de cifrado. Genera una huella digital de longitud fija de los datos y es unidireccional, lo que significa que no se puede revertir para recuperar la entrada original, mientras que el cifrado es reversible con la clave correcta. El hashing se utiliza para verificar la integridad de los datos y para respaldar las firmas digitales. Se suele hablar de él junto con el cifrado porque ambos son herramientas criptográficas, pero cumplen funciones diferentes.

¿Seguirán siendo seguros los algoritmos de cifrado actuales en 2026?

Sí. A partir de 2026, los algoritmos de cifrado comunes seguirán siendo seguros frente a las computadoras clásicas cuando se implementen correctamente con claves de tamaño adecuado: AES-256 y AES-128, RSA con claves de 2048 bits o mayores, y algoritmos modernos de curva elíptica. La preocupación emergente es la computación cuántica, que eventualmente podría vulnerar RSA y ECC. AES-256 sigue siendo resistente a la computación cuántica. Las organizaciones deben mantener los estándares actuales y comenzar a planificar su migración a algoritmos postcuánticos.

¿Cómo afectará la computación cuántica a los algoritmos de cifrado?

Una computadora cuántica suficientemente potente que ejecute el algoritmo de Shor rompería RSA y ECC, ya que puede resolver eficientemente las operaciones matemáticas en las que se basan. El cifrado simétrico es mucho más resistente: el algoritmo de Grover solo reduce a la mitad la fuerza efectiva de la clave, por lo que AES-256 sigue siendo seguro. Para prepararse, el NIST finalizó los estándares post-cuánticos en 2024 (ML-KEM, ML-DSA y SLH-DSA), y las directrices preliminares apuntan a la retirada de RSA y ECC entre 2030 y 2035. Debido a los ataques de obtención de datos y descifrado posterior, se recomienda encarecidamente planificar la migración ahora.

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