Cómo funciona el cifrado simétrico

Una sola llave cierra y abre

La lección anterior describió el cifrado como bloquear un contenido con una llave para que solo la llave correcta pueda abrirlo. El nombre simétrico viene de que la llave que cierra y la que abre son una y la misma.
Si cierras una carta con esa llave, nadie puede leerla; si usas la misma llave, vuelve el contenido original. Como quien cierra y quien abre comparten la misma llave, se llama simétrico.

Pulsa cerrar y luego abrir. Al cerrar, el texto se vuelve ilegible, y al abrir con la misma llave vuelve el original.

Al cerrar, las letras se convirtieron en un revoltijo, y con la misma llave se volvieron a leer con claridad, igual que una llave de casa cierra y abre la puerta.
Una estructura tan sencilla trae una gran ventaja: es muy rápido.

Rápido y sencillo

El cifrado simétrico usa cálculos relativamente sencillos y ligeros, así que cierra y abre en un instante desde una nota corta hasta un archivo grande. También procesa rápido datos voluminosos como fotos, vídeos del móvil o una unidad de almacenamiento entera. Los ordenadores y teléfonos actuales incluso tienen circuitos dedicados a estos cálculos.
El cifrado simétrico más usado hoy se llama AES. La mayor parte del cifrado de la wifi, las aplicaciones de mensajería y el almacenamiento de los dispositivos protege los datos con cifrados simétricos como este.

Elige datos pequeños o grandes y ciérralos. Aunque sean grandes, la misma llave los cierra y los abre enseguida.

Aunque los datos crecieron, el cierre terminó enseguida. Gracias a esta rapidez, el cifrado simétrico se usa muchísimo en la práctica. Pero aquí hay algo que pensar.
Si solo cierras y abres tus propios archivos, basta con que la llave la tengas tú. Pero para enviar una carta cerrada a alguien que está lejos y que la abra, esa persona también necesita la misma llave.

¿Cómo se entrega esa llave?

Si solo envías la carta cerrada, tu amigo no puede abrirla. Así que también hay que enviar la llave, y pensar en el camino que recorrerá inquieta. Si alguien está metido en ese camino, puede copiar en secreto la llave cuando pase.
En cuanto la llave se filtra, el cierre deja de tener sentido, porque quien la copió puede abrir igual de fácil. Y cifrar la llave antes de enviarla solo exige otra llave para abrirla, así que el problema se repite sin fin.

Pulsa enviar la llave. Si hay alguien metido en el camino, verás que la llave puede copiarse al pasar.

Con alguien en el camino, la llave se copió tal cual. Una llave copiada abre nuestro cierre igual de bien. Pero si no envías la llave, tu amigo nunca podrá abrir la carta.
Enviarla supone el riesgo de una copia; no enviarla, que no sirva de nada. Podríais veros en persona para entregarla, pero no se puede hacer eso con las incontables personas que conoces por primera vez en internet.

Bloqueado si la envías, bloqueado si no

Pon los dos caminos uno junto al otro. El primero es enviar la llave: rápido y cómodo, pero si la copian por el camino, el cierre se derrumba. El segundo es no enviarla: no hay riesgo de copia, pero la otra persona no tiene forma de abrir la carta.
Un camino está bloqueado por el peligro y el otro por la inutilidad. Además, cada pareja de personas necesita su propia llave, así que el número de llaves que repartir crece muy rápido a medida que hay más gente.

Toca las dos opciones para compararlas. Enviarla tiene riesgo de copia y no enviarla impide abrir, así que los dos caminos están bloqueados.

Eligieras lo que eligieras, era un callejón sin salida. Este es el famoso problema de la distribución de claves. Por muy rápido y bueno que sea el cifrado simétrico, en cuanto un secreto se comparte entre dos, hace falta una forma segura de entregar la llave. Durante mucho tiempo la gente se quedó atascada justo aquí.
Entonces apareció una idea completamente distinta: el cifrado de clave pública, que separa en dos la llave que cierra y la que abre. En el internet real se usan juntos: el cifrado de clave pública entrega con seguridad una llave simétrica, y luego la rápida llave simétrica transporta los datos.

Resumen

En resumen, el cifrado simétrico usa una misma llave para cerrar y para abrir. Por eso es sencillo y procesa muy rápido incluso datos grandes. Pero para usarlo con alguien lejano hay que entregarle la misma llave, y enviarla supone el riesgo de una copia, mientras que no enviarla le impide abrir.
Ese callejón sin salida es el problema de la distribución de claves. La forma de resolverlo sin perder la rapidez es la clave pública, el tema de la próxima lección.

Toca los puntos clave en orden para repasar. (la misma llave cierra y abre → rápido y sencillo → ¿cómo entregar la llave? → bloqueado la envíes o no) La clave pública de la próxima lección sortea este callejón sin salida.

Ya has visto la cara luminosa y la oscura del cifrado simétrico: la clara ventaja de cerrar y abrir rápido con una sola llave, y la difícil tarea de cómo compartir esa llave. Cuanto mejor es una herramienta, más hay que conocer su debilidad para usarla bien.
La próxima lección muestra cómo el cifrado de clave pública, que separa en dos la llave que cierra y la que abre, resuelve esa tarea.