Cómo funciona la certificación digital

¿Cómo funciona la certificación digital?
Fuente: CATCert
La certificación digital funciona con la criptografía asimétrica. La criptografía asimétrica
consiste básicamente en dos claves, una privada i una pública. Lo que está codificado con una
clave privada necesita su correspondiente clave pública para ser descodificado, y al revés.
La clave privada es secreta y sólo la posee el usuario. Con ella puede firmar documentos
electrónicos.
La clave pública está a disposición de cualquier usuario. Permite validar una firma digital que
haya estado generada con la clave privada complementaria.
Si el emisor desea enviar un mensaje en formato electrónico y que el receptor del mismo esté
seguro que ha sido él quien lo ha enviado, puede firmarlo digitalmente, usando la tecnología
de certificación digital.
Éste es el proceso que se lleva a cabo para enviar información a través de Internet mediante
firma electrónica, tanto desde el punto de vista del emisor como del receptor de esta
información.
¿Cómo procede el emisor?
Tal y como puede verse en la fig. 1, se aplica al mensaje o documento original una función de
resumen (hash), que es una operación que tiene como resultado un conjunto fijo de datos, una
especie de resumen del mensaje original. Este resumen, está unívocamente relacionado con el
mensaje original, y por tanto, cualquier pequeño cambio en el mensaje original daría como
resultado un resumen diferente. El tamaño del resumen normalmente es de 160 bits, aunque
existen más largos o más cortos. Cuanto más largo menos riesgo de colisión, pero más
consumo de memoria y tiempo de cálculo.
Una vez obtenemos este resumen, lo ciframos con la clave privada del emisor y da como
resultado la firma digital del documento o mensaje. De esta manera, el emisor envía el mensaje
vinculado a una firma digital.
Figura 1.
Proceso de firma electrónica.
¿Cómo procede el receptor?
Cuando el receptor del mensaje lo reciba, podrá comprobar la autoría del mensaje y estar
seguro que quien lo envía es quien dice ser, realizando el siguiente proceso, que pueden
visualizar en la fig. 2.
Primero, se ha de extraer la firma electrónica del documento original, separando entonces,
documentación y firma electrónica. Posteriormente, por un lado, se debe descifrar la firma
electrónica (resumen del mensaje que tiene que estar cifrado por el emisor con su clave
privada), con la clave pública del emisor, obteniendo el resumen original.
Por otro lado, se debe aplicar la función resumen (hash) al documento o mensaje recibido,
obteniendo un nuevo resumen. Si el resumen enviado por el emisor (una vez descifrado)
coincide con el resumen obtenido del documento, la firma digital es válida y por lo tanto, el
mensaje no ha estado modificado, es el original y pertenece al emisor.
Si los dos resúmenes no coinciden significa que es posible que el contenido del mensaje o
documento haya estado modificado, o bien, que el emisor no sea quien dice ser, entonces su
clave privada no es complementaria de la clave pública que disponemos.
Actualmente los propios sistemas informáticos gestionan las claves públicas de una manera
transparente al usuario.
Todo este procedimiento es el que se realiza automáticamente por parte de las aplicaciones
que utilizan firma electrónica (portales, aplicaciones, gestores de correo-e, programas
informáticos, etc.) i es transparente al usuario. De esta manera, no es necesario realizar los
pasos de generación del resumen, comparar-lo, etc. Sólo firmando un correo-e o recibiéndolo
firmado, las aplicaciones realizan todo el procedimiento y nos devuelven la respuesta si la
firma es válida o no.
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Figura 2.
Proceso de verificación.
¿Cómo se cifra un documento?
El cifrado es el proceso que se aplica a unos datos con la finalidad de hacerlos
incomprensibles.
De esta manera nos aseguramos la confidencialidad de estos datos. Para poder cifrar un
documento es necesario que tanto el emisor como el destinatario dispongan de un certificado
digital (clave pública i privada).
A continuación, sólo hemos de cifrar el documento haciendo servir la clave pública de la
persona que deseemos que pueda leerlo. Este documento solamente podrá ser descifrado por
la persona que posee la clave privada complementaria.
De esta manera, el cifrado de la información, propiamente dicha, implica que paralelamente a
la obtención de la firma electrónica mostrada en la fig.3, cifremos el documento original con la
clave pública de nuestro receptor, enviando de esta manera el documento cifrado y firmado,
garantizando que sólo él podrá leerlo.
Cuando el receptor reciba el documento, previamente a hacer la comparación de los dos
resúmenes, tendrá que descifrar el documento recibido con su clave privada y obtener así el
documento original. Una vez obtenido el documento original y extraída la firma, podremos
proceder a la verificación de la firma digital que se explica en la fig. 4.
Podemos ver detalladamente el proceso de cifrado y descifrado en las fig. 3 y 4
respectivamente. Como podemos observar, la única diferencia entre el proceso de firma y el
proceso de firma y cifrado es que no se adjunta directamente la firma al documento, sino que
éste se cifra previamente con la clave pública del receptor. De esta manera, enviamos un
documento cifrado con la firma adjunta.
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De la misma manera, en el proceso de verificación, la única diferencia es que en lugar de
recibir un documento firmado (documento + firma) recibimos un documento cifrado y
firmado (documento cifrado + firma). Para verificar la firma, tenemos que separar el
documento de la firma y en lugar de obtener el resumen directamente, previamente hemos de
descifrar el documento con la clave privada del receptor, obteniendo el documento original. El
resto del proceso es el mismo.
Figura 3.
Proceso de firma y cifrado.
Figura 4.
Proceso de verificación de firma.
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