Cómo funciona la criptografía de clave pública

Hay dos llaves

La clave simétrica de la lección pasada era una sola llave.
Cerrabas con esa y abrías con esa.
La criptografía de clave pública es distinta aquí.
Usa un par de dos llaves.
Una es la clave pública.
Como dice el nombre, puedes darla a cualquiera.
La otra es la clave privada.
Esta la guardas solo tú y nunca la entregas.
Las dos llaves se hacen juntas como un par,
como hermanas que encajan entre sí.

Toca cada llave para verla. La clave pública se comparte con cualquiera, la privada la guardas solo tú.

La clave pública estaba bien dejada al descubierto.
La clave privada debía quedar bien escondida.
Mismo par, pero papeles opuestos.
Una se anuncia al mundo,
una se guarda en secreto hasta el final.
Aquí surge una pregunta natural.
Si hay dos llaves,
cuál usas para cerrar,
y cuál para abrir?
A continuación vemos primero el lado de cerrar.

Cierra con la clave pública

Digamos que quieres enviar a alguien un mensaje secreto.
Primero consigues la clave pública de esa persona.
Una clave pública está abierta a todos, así que es fácil de obtener.
Cierras el mensaje con esa clave pública.
Cerrar con una clave pública
es como encajar un candado recibido en el mensaje.
Cualquiera puede cerrar el candado.
Pero una vez cerrado,
ni la persona que lo cerró puede abrirlo.
Una clave pública solo cierra, no abre.

Toca la clave pública para cerrar el mensaje. Un candado se cierra con la clave pública que cualquiera tiene.

Al tocar la clave pública, el mensaje quedó cerrado.
Ahora el mensaje está en una forma ilegible.
El punto clave es este.
Lo que lo cerró fue la clave pública, no un secreto.
Así que cerrar lo puede hacer de verdad cualquiera.
Sin embargo, una vez cerrado,
ni quien lo cerró puede reabrirlo.
La llave que abre un candado cerrado por una clave pública es otra distinta.
Qué llave podrá ser?
A continuación la abrimos.

Solo la clave privada lo abre

Un candado cerrado por una clave pública
abre solo con su clave privada pareja.
Presenta la clave privada del mismo par y se abre con un clic,
presenta otra llave equivocada y no cede.
Ni la clave pública que lo cerró puede abrirlo.
La llave que cierra y la que abre
son del todo distintas.
Así que solo la persona que tiene la clave privada
puede leer ese mensaje.
Aunque el mundo entero tenga la clave pública,
el derecho de leer es solo del dueño de la clave privada.

Prueba cada llave por turno. Solo la clave privada pareja abre el candado, las demás fallan.

Solo se abrió cuando se presentó la clave privada pareja.
La clave pública y la llave equivocada fallaron las dos.
Esta asimetría es el corazón de la criptografía de clave pública.
Cerrar lo hace cualquiera, abrir solo una persona.
El poder de cerrar se deja bien abierto,
y solo el poder de abrir se guarda bien cerrado.
Gracias a esta misma propiedad,
el dolor de cabeza de la lección pasada se resuelve.
La necesidad de entregar una llave en secreto
desaparece por completo.
A continuación vemos esa solución.

El problema del reparto de llaves se resuelve

Con claves simétricas, una misma llave
debía ser tenida idéntica por ambos lados.
Así que entregar esa llave en secreto era el dolor de cabeza.
Si alguien la intercepta en el camino, se acabó.
La clave pública no tiene esa preocupación.
La clave pública de un destinatario es segura de publicar.
Si alguien la toma, con ella solo puede cerrar.
La clave privada que abre nunca deja la mano del dueño desde el principio.
Así que no hay ninguna llave que entregar en secreto.
El peligroso paso de entrega en sí desaparece.

Toca para comparar las dos formas. La simétrica necesita entrega secreta, pero la clave pública es segura de publicar, así que ese paso desaparece.

Al poner las dos formas lado a lado,
la diferencia quedó clara.
La fila simétrica siempre metía
el paso riesgoso de la entrega secreta.
La fila de clave pública tiene ese paso del todo ausente.
Solo dejas la clave pública publicada.
Las rápidas claves simétricas y el reparto seguro de llaves
en la práctica suelen usarse juntos,
pero esa historia la dejamos para una lección posterior.
Por ahora, solo llévate claro
cómo la clave pública resolvió el problema del reparto de llaves.

Resumamos

Reunido en una línea, es esto.
La criptografía de clave pública usa un par de dos llaves.
La clave pública se da a cualquiera,
la clave privada la guardas solo tú.
Lo que cierra la clave pública abre solo con la clave privada pareja.
Cerrar lo hace cualquiera, abrir solo una persona.
Así que la clave pública es segura de publicar,
y no hay ninguna llave que entregar en secreto.
Así se resuelve el problema de reparto de la clave simétrica.
La clave pública reparte candados, la clave privada es tu propia llave.

Toca los puntos clave en orden para repasar. (dos llaves -> cierra con la clave pública -> abre solo con la privada -> reparto de llaves resuelto)

Ahora conoces la magia de dos llaves.
Con una llave que repartes y una llave solo tuya,
es una forma de intercambiar secretos con seguridad.
Este par de llaves no es solo para cerrar y abrir.
Invierte el orden y cierra primero con la clave privada,
y esta vez puedes hacer otra cosa.
Se vuelve una marca de que el mensaje es de verdad tuyo,
una firma que no se puede falsificar.
La próxima, con el mismo par de llaves,
veamos juntos la firma digital.