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Seguridad Informática - Arquitectura de seguridad
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El documento de ISO que describe el Modelo de Referencia OSI, presenta una Arquitectura de Seguridad, la cual
constituye un modelo de orientación. Según esta arquitectura, para proteger las comunicaciones
de los usuarios en las redes, es necesario dotarlas de los siguientes servicios de seguridad:
- Autenticación
de entidad par. Este servicio corrobora la fuente de una unidad de datos. La
autenticación puede ser sólo de la entidad origen o de la entidad destino, o ambas entidades pueden
autenticarse.
- Control de
acceso. Este servicio se utiliza para evitar el uso no autorizado de
recursos.
- Confidencialidad de
datos. Este servicio proporciona protección contra la
revelación deliberada o accidental de los datos en una comunicación.
- Integridad de
datos. Este servicio garantiza que los datos recibidos por el receptor
de una comunicación coinciden con los enviados por el emisor.
- No repudio. Este servicio proporciona la prueba ante una tercera parte de que cada una
de las entidades comunicantes han participado en una comunicación. Puede ser de dos tipos:
-- Con prueba de
origen. Cuando el destinatario tiene prueba del origen de los datos.
-- Con prueba de
entrega. Cuando el origen tiene prueba de la entrega íntegra de los
datos al destinatario deseado.
Para proporcionar estos servicios de seguridad es necesario incorporar en los niveles apropiados del Modelo de
Referencia OSI los siguientes mecanismos de seguridad:
- Cifrado. El cifrado puede hacerse utilizando sistemas criptográficos
simétricos o asimétricos y se puede aplicar de extremo a extremo o individualmente a cada
enlace del sistema de comunicaciones.
- El mecanismo de cifrado soporta el servicio de
confidencialidad de datos al tiempo que actúa como complemento de otros mecanismos de seguridad.
- Firma digital. Se puede definir la firma digital como el conjunto de datos
que se añaden a una unidad de datos para protegerlos contra la falsificación, permitiendo al
receptor probar la fuente y la integridad de los mismos. La firma digital supone el cifrado, con un componente
secreto del firmante, de la unidad de datos y la elaboración de un valor de control
criptográfico.
La firma digital descrita por ITU y OSI en el Entorno de Autenticación del Directorio utiliza un
esquema criptográfico asimétrico. La firma consiste en una cadena que contiene el resultado
de cifrar con RSA (Rivest, Shamir y Adleman) aplicando la clave privada del firmante, una versión comprimida, mediante una
función hash unidireccional y libre de colisiones, del texto a firmar.
Para verificar la firma, el receptor descifra la firma con la clave pública del emisor, comprime
con la función hash al texto original recibido y compara el resultado de la parte descifrada con la
parte comprimida, si ambas coinciden el emisor tiene garantía de que el texto no ha sido modificado.
Como el emisor utiliza su clave secreta para cifrar la parte comprimida del mensaje, puede probarse ante
una tercera parte que la firma sólo ha podido ser generada por el usuario que guarda el componente
secreto.
El mecanismo de firma digital soporta los servicios de integridad de datos, autenticación de origen
y no repudio con prueba de origen. Para proporcionar el servicio de no repudio con prueba de entrega es
necesario forzar al receptor a enviar al emisor un recibo firmado digitalmente.
- Control de acceso. Este mecanismo
se utiliza para autenticar las capacidades de una entidad, con el fin de asegurar los derechos de acceso a los
recursos que posee. El control de acceso se puede realizar en el origen o en un punto intermedio y se encarga de
asegurar si el enviante está autorizado a comunicar con el receptor y/o a usar los recursos de
comunicación requeridos. Si una
entidad intenta acceder a un recurso no autorizado, o intenta el acceso de forma impropia a un recurso
autorizado, entonces la función de control de acceso rechazará el intento, al tiempo que puede
informar del incidente, con el propósito de generar una alarma y/o registrarlo.
El mecanismo de control de acceso soporta el servicio de control de acceso.
- Integridad de datos. Es necesario
diferenciar entre la integridad de una unidad de datos y la integridad de una secuencia de unidades de datos ya
que se utilizan distintos modelos de mecanismos de seguridad para proporcionar ambos servicios de integridad.
Para proporcionar la integridad de una unidad de datos la entidad emisora añade a la unidad de datos
una cantidad que se calcula en función de los datos. Esta cantidad, probablemente encriptada con
técnicas simétricas o asimétricas, puede ser una información suplementaria
compuesta por un código de control de bloque, o un valor de control criptográfico. La entidad
receptora genera la misma cantidad a partir del texto original y la compara con la recibida para determinar
si los datos no se han modificado durante la transmisión.
Para proporcionar integridad a una secuencia de unidades de datos se requiere, adicionalmente, alguna forma
de ordenación explícita, tal como la numeración de secuencia, un sello de tiempo o un
encadenamiento criptográfico.
El mecanismo de integridad de datos soporta el servicio de integridad de datos.
- Intercambio de
autenticación. Existen dos grados en el mecanismo de autenticación:
-- Autenticación
simple. El emisor envía su nombre distintivo y una contraseña al
receptor, el cual los comprueba.
-- Autenticación
fuerte. Utiliza las propiedades de los sistemas de encriptación de clave
pública. Cada usuario se identifica por un nombre distintivo y por su clave secreta. Cuando un segundo
usuario desea comprobar la autenticidad de su interlocutor deberá comprobar que éste está
en posesión de su clave secreta, para lo cual deberá obtener su clave pública.
Para que un usuario confíe en el procedimiento de autenticación, la clave pública de
su interlocutor se tiene que obtener de una fuente de confianza, a la que se denomina Autoridad de
Certificación. La Autoridad de Certificación utiliza un algoritmo de clave pública
para certificar la clave pública de un usuario produciendo así un certificado.
Un certificado es un documento firmado por una Autoridad de Certificación, válido durante el
período de tiempo indicado que asocia una clave pública a un usuario.
El mecanismo de intercambio de autenticación se utiliza para soportar el servicio de
autenticación de entidad par.
Implicaciones del uso de Internet
La conexión a Internet del mundo empresarial ha significado que esta red de redes se haya convertido en
"la red" por excelencia. Esto es, el medio más popular de interconexión de recursos
informáticos.
Se ha incrementado la variedad y cantidad de usuarios que usan la red para fines tan diversos como el
aprendizaje, la docencia, la investigación, la búsqueda de socios o mercados, la
cooperación altruista, la práctica política o, simplemente, el juego. En medio de
esta variedad han ido aumentando las acciones poco respetuosas con la privacidad y con la propiedad de
recursos y sistemas. Hackers, frackers, crakers y demás han hecho
aparición en el vocabulario ordinario de los usuarios y de los administradores de las redes.
La propia complejidad de la red es una dificultad para la detección y corrección de los
múltiples y variados problemas de seguridad que van apareciendo. Además de las técnicas
y herramientas criptográficas, es importante recalcar que un componente muy importante
para la protección de los sistemas consiste en la atención y vigilancia continua y
sistemática por parte de los gestores de la red. Como ejemplo, la
Lista de problemas detectados,
extraída del libro: "Firewalls and Internet Security. (...)".
Existen dos tendencias en cuanto a la ubicación de los servicios de seguridad en los sistemas:
- Protección de
los sistemas de transferencia o transporte. En este caso, el
administrador de un servicio, asume la responsabilidad de garantizar la transferencia segura de la
información de forma bastante transparente al usuario final. Ejemplos de este tipo de planteamientos
serían el establecimiento de un nivel de transporte seguro, de un servicio de mensajería
con MTAs (Mail Transfer Agent) seguras, o la instalación de un cortafuego, (firewall) que defienda el acceso
a una parte protegida de una red.
- Aplicaciones seguras
extremo a extremo. Si pensamos por ejemplo en correo
electrónico consistiría en construir un mensaje en el cual el contenido ha sido asegurado
mediante un procedimiento de encapsulado previo al envío, de forma que este mensaje pueda atravesar
sistemas heterogéneos y poco fiables sin por ello perder la validez de los servicios de seguridad
previstos. Aunque el acto de proteger el mensaje cae bajo la responsabilidad del usuario final, es
razonable pensar que dicho usuario deberá usar una herramienta apropiada proporcionada por el
responsable de seguridad de su organización. Este mismo planteamiento, se puede usar para abordar
el problema de la seguridad en otras aplicaciones tales como videoconferencia, acceso a bases de datos, etc.
En ambos casos, un problema de capital importancia es la gestión de claves.
Este problema es inherente al uso de la criptografía y debe estar resuelto antes de que el usuario
esté en condiciones de enviar un solo bit seguro. En el caso de las claves secretas el problema mayor
consiste en mantener su privacidad durante su distribución, en caso de que sea inevitable su
envío de un punto a otro. En el caso de clave pública, los problemas tienen que ver con la
garantía de que pertenecen a su titular y la confianza en su vigencia (que no haya caducado o sido
revocada).
Una manera de abordar esta gestión de claves está basada en el uso de los ya citados
Certificados de Clave Pública y Autoridades de Certificación. El problema de la vigencia de
la clave se resuelve con la generación de Listas de Certificados Revocados (CRLs -Certificate Revocation List-) por parte de las
CAs (Certification Authority).
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Ultima actualisación: Tue, 24 ▪ May ▪ 2011
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