SEGURIDAD INFORMÁTICA

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1 SEGURIDAD INFORMÁTICA

2 Introducción La seguridad, protección de los equipos conectados en red y de los datos que almacenan y comparten, es un hecho muy importante en la interconexión de equipos. Cuanto más grande sea una empresa, más importante será la necesidad de seguridad en la red. Nuestro interés va más allá del hecho de los procedimientos para compartir. En realidad se ve compartir recursos desde la perspectiva de establecer y mantener la seguridad en la red y en los datos. La seguridad es bastante más que evitar accesos no autorizados a los equipos y a sus datos. Incluye el mantenimiento del entorno físico apropiado que permita un funcionamiento correcto de la red.

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La necesidad de la seguridad informática En la actualidad la información es el objeto de mayor valor para las empresas. El progreso de la informática y de las redes de comunicación nos presenta un nuevo escenario, donde los objetos del mundo real están representados por bits y bytes, que ocupan lugar en otra dimensión y poseen formas diferentes de las originales, no dejando de tener el mismo valor que sus objetos reales, y, en muchos casos, llegando a tener un valor superior.

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Por esto y otros motivos, la seguridad de la información es un asunto tan importante para todos, pues afecta directamente a los negocios de una empresa o de un individuo. La seguridad de la información tiene como propósito proteger la información registrada, independientemente del lugar en que se localice: Impresos en papel, Discos duros de las computadoras o incluso en la memoria de las personas que la conocen.

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Funciones y Responsabilidades de la Seguridad Informática … una de las preocupaciones de la seguridad de la información es proteger los elementos que forman parte de la comunicación. Así, para empezar, es necesario identificar los elementos que la seguridad de la información busca proteger: La información Los equipos que la soportan Las personas que la utilizan

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Responsabilidades en el manejo de la información En la actualidad, la seguridad informática ha adquirido gran auge, dadas las cambiantes condiciones y las nuevas plataformas de computación disponibles. La posibilidad de interconectarse a través de redes, ha abierto nuevos horizontes que permiten explorar más allá de las fronteras de la organización. Esta situación ha llevado a la aparición de nuevas amenazas en los sistemas computarizados.

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Consecuentemente, muchas organizaciones gubernamentales y no gubernamentales internacionales han desarrollado documentos y directrices que orientan en el uso adecuado de estas destrezas tecnológicas y recomendaciones con el objeto de obtener el mayor provecho de estas ventajas, y evitar el uso indebido de la mismas. Esto puede ocasionar serios problemas en los bienes y servicios de las empresas en el mundo.

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Atributos y clasificación de la información Proteger la información significa mantenerla segura contra amenazas que puedan afectar su funcionalidad: Corrompiéndola, Accediéndola indebidamente, o incluso Eliminándola o hurtándola.

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En un reciente estudio de Datapro Research Corp. se resumía que los problemas de seguridad en sistemas basados en redes responde a la siguiente distribución: Errores de los empleados 50% Empleados deshonestos 15% Empleados descuidados 15% Otros 20% (Intrusos ajenos a la Empresa 10%; Integridad física de instalaciones 10% )

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Se puede notar que el 80% de los problemas, son generados por los empleados de la organización, y, éstos se podrían tipificar en tres grandes grupos: Problemas por ignorancia Problemas por haraganería Problemas por malicia Entre estas razones, la ignorancia es la más fácil de corregir. Desarrollando tácticas de entrenamiento y procedimientos formales e informales son fácilmente neutralizadas. Los usuarios, además, necesitan de tiempo en tiempo, que se les recuerden cosas que ellos deberían conocer.

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La forma de instrumentar la confidencialidad de la información es a través del establecimiento del grado de sigilo: Grado de sigilo: La información generada por las personas tiene un fin específico y se destina a un individuo o grupo. Por lo tanto, la información necesita una clasificación en lo que se refiere a su confidencialidad. Es lo que denominamos grado de sigilo, que es una graduación atribuida a cada tipo de información, con base en el grupo de usuarios que poseen permisos de acceso.

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Dependiendo del tipo de información y del público para el cual se desea colocar a disposición los grados de sigilo podrán ser: Confidencial Secreto Restrictivo Sigiloso Público

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Conceptos básicos de la seguridad informática · Confidencialidad · Integridad · Autenticidad · No Repudio · Disponibilidad de los recursos y de la información · Consistencia · Control de Acceso · Auditoria

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Confidencialidad Consiste en proteger la información contra la lectura no autorizada explícitamente. Incluye no sólo la protección de la información en su totalidad, sino también las piezas individuales que pueden ser utilizadas para inferir otros elementos de información confidencial.

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Que la información sea accesible solamente a las entidades que tienen derecho a ella, tanto para leerla, imprimirla, desplegarla o para cualquier otra forma de divulgación de la misma. Transformar la información de tal forma que solo sea entendible o utilizable por aquellas entidades para las que fue creada.

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Integridad Es necesario proteger la información contra la modificación sin el permiso del dueño. La información a ser protegida incluye no sólo la que está almacenada directamente en los sistemas de cómputo sino que también se deben considerar elementos menos obvios como respaldos, documentación, registros de contabilidad del sistema, tránsito en una red, etc. Esto comprende cualquier tipo de modificaciones:

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Que la información no sea destruida y/o modificada, mas que por los usuarios y mecanismos autorizados para ello. La información no debe modificarse o destruirse ni en los sistemas de procesamiento ni al ser transmitida por algún medio de comunicación.

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Esto comprende cualquier tipo de modificaciones: Causadas por errores de hardware y/o software. Causadas de forma intencional. Causadas de forma accidental Cuando se trabaja con una red, se debe comprobar que los datos no fueron modificados durante su transferencia.

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Autenticidad La autenticidad garantiza que quien dice ser "X" es realmente "X". Es decir, se deben implementar mecanismos para verificar quién está enviando la información. Que el origen de la información sea correctamente identificado, asegurando que la identidad no es falsa.

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Los usuarios deben de poder probar que realmente son quien dicen ser…. Tipos de autenticación: Por factores: De un factor: Algo que yo se. De dos factores: Algo que yo se y algo que yo tengo. De tres factores: Algo que yo se, algo que yo tengo y algo que yo soy *. *Algo que yo hago

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No – repudio Ni el origen ni el destino en un mensaje deben poder negar la transmisión. Quien envía el mensaje puede probar que, en efecto, el mensaje fue enviado y viceversa.

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Que las parte involucradas en un proceso de intercambio de información puedan probar la participación de su contraparte de forma inequívoca, así como puedan probar su propia participación en dicho intercambio. Tener los medios para probarle a alguien que hizo algo dentro de un sistema o con cierta información.

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Disponibilidad de los recursos y de la información De nada sirve la información si se encuentra intacta en el sistema pero los usuarios no pueden acceder a ella. Por tanto, se deben proteger los servicios de cómputo de manera que no se degraden o dejen de estar disponibles a los usuarios de forma no autorizada. La disponibilidad también se entiende como la capacidad de un sistema para recuperarse rápidamente en caso de algún problema.

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Que se garantice la disponibilidad de los recursos informáticos cuando se requieran y por consecuencia de la información contenida en estos recursos. La información debe estar disponible siempre, de acuerdo a las reglas establecidas de antemano para su uso.

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Consistencia Se trata de asegurar que el sistema siempre se comporte de la forma esperada, de tal manera que los usuarios no encuentren variantes inesperadas.

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Control de acceso a los recursos Consiste en controlar quién utiliza el sistema o cualquiera de los recursos que ofrece y cómo lo hace. Tipos de control de acceso: Discrecional (DAC): la validez del método de autenticación esta a discreción del usuario. Mandatorio (MAC): se validan aspectos sobre los cuales el usuario no tiene control.

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Autorización Que un usuario tenga acceso solamente a la información que le corresponde una vez que tiene acceso aun sistema o a una red de sistemas de acuerdo a sus privilegios y restricciones.

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Auditoria Consiste en contar con los mecanismos para poder determinar qué es lo que sucede en el sistema, qué es lo que hace cada uno de los usuarios y los tiempos y fechas de dichas acciones. En cuanto a los dos últimos puntos resulta de extrema importancia, cuando se trata de los derechos de los usuarios, diferenciar entre “espiar” y “monitorear” a los mismos. La ética es algo que todo buen administrador debe conocer y poseer.

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Finalmente, todos estos servicios de seguridad deben ser tomados en cuenta en el momento de elaborar las políticas y procedimientos de una organización para evitar pasar por alto cuestiones importantes como las que señalan dichos servicios. De esta manera, es posible sentar de forma concreta y clara los derechos y límites de usuarios y administradores. Sin embargo antes de realizar cualquier acción para lograr garantizar estos servicios, es necesario asegurarnos de que los usuarios conozcan sus derechos y obligaciones.

30 Seguridad en redes Implantación de la seguridad en redes
La planificación de la seguridad es un elemento importante en el diseño de una red. Es mucho más sencillo implementar una red segura a partir de un plan, que recuperar los datos perdidos.

31 Tipos de Algoritmos de cifrado
Por el tipo de llave: Simétricos. Se utiliza la misma llave para cifrar y descifrar (llave privada) Asimétricos. Se utilizan llaves diferentes para cifrar y descifrar (llave pública)

32 Encripción Privada Bases: Ventajas Desventajas Ejemplos
Utiliza la misma llave para cifrado y descifrado Se basa en una llave secreta Ventajas Sencillo y Rápido Desventajas Se basa en un secreto Ejemplos DES, Lucifer, RC4

33 El nacimiento de DES En 1972, el gobierno de EUA empezó un esfuerzo para el desarrollo de un estándar de cifrado que tuviera las siguientes características: Alto nivel de seguridad Completamente especificado y fácil de entender La seguridad del algoritmo no debe de basarse en la confidencialidad del algoritmo. Debe estar disponible para cualquier usuarios Debe de poderse usar en diversas aplicaciones Debe de ser barato Debe de ser validable Debe de ser exportable

34 DES Digital Encryption Standard
Esfuerzo coordinado por NBS y NSA en EUA National Bureau of Standards National Security Agency Basado en Lucifer desarrollado por IBM Lucifer usaba llaves de 128 bits Se creo DES con llaves de 56 bits Se aprobó por el departamento de comercio de EUA en y se público en 1976 Basado en operaciones manipulación de bits

35 DES y su evolución Ha estado en uso por más de 20 años
Se puede romper pero toma tiempo EUA solo permite la exportación de DES con llaves de 40 bits, las cuales se pueden romper fácilmente Ahora está en proceso la aprobación para exportación de DES 56. Tripple DES Nace RC4, que es más eficiente y propietario

36 Cifrado Pública Bases: Ventajas Desventajas Ejemplos
Utiliza distintas llaves para cifrar y descifrar Se basa en factorización de números primos muy grandes Ventajas Altamente seguro Desventajas Es más lento, la distribución de llaves no es trivial Ejemplos RSA, Diffie-Hellman

37 Algoritmo de RSA Se escogen 2 números primos (p y q) muy grandes
n=pq Se escoge una llave de cifrado de forma tal que e y (p-1) (q-1) son relativamente primos ed = 1 mod (p-1)(q-1) d=e^-1 mod ((p-1)(q-1)) De esta forma e y n son la llave pública, d es la llave privada, p y q solo se necesitan para la generación de llaves

38 Llaves públicas El problema: Creación y distribución de llave
¿Quién las crea? ¿Cómo sabes si la persona correcta las creo? Si yo te envío mi llave pública a través de correo electrónico, ¿estas seguro de que fui yo?

39 Creación y Distribución de llaves
Autoridad certificadora Puntos de confianza Verisign en EUA ¿y en México? Banco de México Bancos Notarias ¿Quién?

40 Intercambio de llaves privadas
Llaves de sesión Utilizamos Diffie-Hellman Algoritmo de criptografía Criptografía pública Creado por Diffie y Hellman 1976 Sencillo

41 Diffie - Hellman Usuario A Usuario B
Ambos A y B, acuerdan en dos números primos grandes n y g. Estos números son secretos. Usuario A Selecciona un entero grande x, y le manda a B esto: X = g^x mod n A calcula: k = Y^x mod n Usuario B Selecciona un entero grande y y lo manda a A esto: Y = g^y mod n B calcula: k’ = X^y mod n Ambas k y k’ son igual a g^(xy) mod n. Nadie en medio de la comunicación puede calcular ese valor porque solo conocen n, g, X y Y. k es la llave secreta o de sesión que ambas partes usan

42 Herramientas de Seguridad.
Firewalls. Single Sign On. Detección de Intrusión. PKI. SSL. SET.

43 Introducción a la criptografía
Criptografia: Ciencia que se dedica a mantener las comunicaciones seguras. Criptoanálisis: ciencia y arte que analiza la forma de romper los algoritmos criptográficos. Cifrado: transformación de datos en alguna forma que los hace ilegibles si no se cuenta con la “llave”. Criptología: Rama de las matemáticas que incluye a la criptografía y al criptoanálisis.

44 Terminología Texto claro: Datos, información legible.
Texto cifrado (Ciphertext): Datos que han sido cifrados. Decripción: Proceso que convierte el texto cifrado en texto claro. Algoritmo criptográfico (Cipher): función matemática utilizada para cifrar y descifrar información.

45 Cifrado Simétrico Ejemplos: DES, 3DES, RC2, RC5, IDEA, Skipjack.
La llave de cifrado y la de descifrado son iguales o la llave de descifrado se puede derivar de la de cifrado. Conocidos como algoritmos de llave secreta o privada. El emisor y el receptor comparten la misma llave. Ejemplos: DES, 3DES, RC2, RC5, IDEA, Skipjack.

46 El problema de la distribución de llaves
¿Como asegurar que la llave es distribuida de forma segura a todos los participantes en una comunicación?. Para n usuarios se requieren n(n-1)/2 llaves diferentes. Si se compromete la llave, toda la comunicación está en peligro.

47 Cifrado asimétrico La llave utilizada para cifrar el mensaje es diferente a la utilizada para descifrarlo. Conocidos como de llave pública. Ambas llaves están matemáticamente relacionadas. Su seguridad radica en la dificultad para obtener una llave a partir de la otra. Están basados en problemas matemáticos complejos: Factorización de números grandes primos, Logaritmos discretos, Curvas elípticas.

48 Algoritmos asimétricos y la distribución de las llaves
Se genera un par de llaves. Una se mantiene de forma privada. La otra se hace del conocimiento de todos. Alguien que quiera mandar un mensaje al dueño de las llaves la cifra con la llave pública, y el dueño de las llaves la descifra con la llave privada. Esto reduce el problema de la distribución a un grado de complejidad O(n).

49 Autenticación con cifrado asimétrico
Si cifro con mi llave privada, cualquiera puede descifrar el mensaje con mi llave pública y así pueden estar seguros de que fui yo quien mandó el mensaje. Este es el principio de las firmas digitales.

50 RSA Inventado por Ron Rivest, Adi Shamir y Leonard Adleman en 1977.
Basado en la factorización de números primos muy grandes. En Hardware RSA es 1000 veces más lento que DES y en software 100 veces más lento. Estándar de-facto para cifrado de llave pública. La patente (E. U.) expira el 20 de Septiembre de 2000.

51 Criptosistemas Híbridos
Los algoritmos asimétricos son lentos en comparación con los simétricos. Los algoritmos simétricos son vulnerables a ataques de “texto claro elegido”. Las implementaciones prácticas utilizan algoritmos de llave publica para distribuir y proteger las llaves y algoritmos de llave simétrica para asegurar (cifrar) el tráfico de los mensajes.

52 Algoritmos seguros de “Hash”
También conocidos como: digest de mensajes, Checksum criptográfico, huella digital del mensaje, checksum para integridad del mensaje. Propiedades: es fácil generar un hash a partir de un mensaje. es difícil determinar el mensaje en base a un hash determinado. Es difícil obtener el mismo hash de dos mensajes diferentes. Algoritmos populares de hash: MD5, SHA.

53 Firmas Digitales Generación: Obtención del mensaje:
Se procesa el mensaje con una función de Hash para generar una digestión del mensaje. Se cifra (firma) el mensaje con la llave pública. Se envía el mensaje firmado (mensaje y firma juntos). Obtención del mensaje:

54 Firmas Digitales El más popular: DSA (Digital Signature Algorithm.
Utiliza SHA, parte del estándar DSS (Digital Signature Standar), llaves desde 512 hasta bits, estándar federal 1994. Problemas: No sirve para distribución de llaves. El NSA le pudo haber puesto un “trap door”. Llaves demasiado pequeñas. Más lento que RSA.

55 Requerimiento Base de Datos Sistema Operativo Red Confidencialidad Si Autentificación Integridad No-repudiación Control de Acceso Autorización Disponibilidad

56 Implementado mediante
Implementación Requerimiento Implementado mediante Confidencialidad SSL y contraseña de acceso Autentificación Contraseña de acceso Integridad Permisos en la base de datos No-repudiación Bitacoras de acceso Control de Acceso Políticas de seguridad Autorización Disponibilidad SSL e implementación en Web

57 Implementación “Segura”
Requerimiento Implemención mediante Confidencialidad SSL y contraseña de acceso Autentificación Certificados digitales Integridad Permisos en la base de datos. No-repudiación Firma y certificado digital Control de Acceso Certificados digitales y políticas de seguridad Autorización Permisos en la base de datos Disponibilidad VPN y enlaces punto a punto

58 Ejemplo de Aplicación de Web normal
Bienvenido Internet FW Servidor de Web Seguro WEB SERVER ISP Información

59 Solicitud de certificación del servidor
Internet WEB SERVER ISP Autoridad Certificadora.

60 Solicitud de certificación del cliente
Internet CLIENTE ISP Autoridad Certificadora.

61 Ejemplo de aplicación con llave pública
Solicitud servicio Internet Yo soy X FW Bienvenido X ¿Quien es? WEB SERVER ISP Información Autoridad Certificadora.

62 Aplicaciones de los esquemas de llave pública.
SSL (Secure Socket Layer). SET (Secure Electronic Transactions). Se les conoce como Infraestructuras de Llave Pública.

63 Componentes de una Infraestructura de Llave Pública.
Autoridad Certificadora. Autoridad Registradora. Esquema de cifrado. Certificados digitales. Uno o dos pares de llaves (uno para cada participante en la comunicación).