¿Qué algoritmos se utilizan para las firmas digitales?

En la era digital actual, la seguridad, la autenticación y la integridad de los datos son preocupaciones importantes compartidas por empresas, gobiernos y usuarios individuales. Las firmas digitales son un método altamente confiable para mantener la autenticidad e integridad de la información digital. Pero detrás de cada firma digital, hay algoritmos criptográficos específicos en juego. Este artículo explorará qué algoritmos se utilizan para las firmas digitales, cómo funcionan y los tipos comunes en diversas industrias, especialmente en el contexto de regulaciones regionales como la Ley de Firmas Electrónicas en el Comercio Global y Nacional (ESIGN Act) y el Reglamento de la UE sobre Identificación Electrónica y Servicios de Confianza (Reglamento eIDAS).

¿Qué es una firma digital?

Una firma digital es una técnica criptográfica utilizada para verificar la autenticidad e integridad de mensajes, software o archivos digitales. Es similar a una firma manuscrita o un sello, pero con mayor seguridad. Las firmas digitales ofrecen tres garantías de seguridad principales:

1. Autenticación de identidad: verifica la identidad del firmante.
2. Integridad: asegura que el mensaje no ha sido alterado.
3. No repudio: evita que el firmante niegue su firma.

Con estas características, las firmas digitales se utilizan ampliamente en varios campos, desde la firma de código de software y la comunicación por correo electrónico hasta la firma segura de documentos como contratos y documentos legales.

Algoritmos detrás de las firmas digitales

Entonces, ¿qué algoritmos se utilizan realmente para las firmas digitales? De hecho, el núcleo de un sistema de firma digital es una combinación de varios algoritmos criptográficos. Estos algoritmos suelen combinar criptografía de clave pública (cifrado asimétrico) y funciones hash seguras. Los siguientes son algunos de los algoritmos de firma digital más utilizados en la industria:

1. RSA (Rivest–Shamir–Adleman)

RSA es el sistema de cifrado de clave pública más clásico y ampliamente utilizado. Desde su lanzamiento en 1977, RSA se ha utilizado para el cifrado de datos y las firmas digitales, y funciona de la siguiente manera:

• La clave privada se utiliza para firmar.
• La clave pública correspondiente se utiliza para verificar la firma.

RSA utiliza una función hash para generar un valor hash del contenido de la firma, que luego se cifra con la clave privada para generar la firma, lo que garantiza la autenticidad de la información y evita la manipulación. RSA está reconocido por varios estándares nacionales e internacionales, incluido FIPS 186 bajo la ley federal de EE. UU.

2. DSA (Algoritmo de firma digital)

DSA fue desarrollado por la Agencia de Seguridad Nacional (NSA) de EE. UU. y adoptado como parte del Estándar de firma digital (DSS) en FIPS PUB 186. DSA no está patentado y se puede utilizar libremente.

DSA y RSA operan de manera diferente, pero también utilizan claves públicas y privadas. Se utiliza comúnmente en aplicaciones donde el gobierno de EE. UU. requiere el cumplimiento de FIPS. El algoritmo admite longitudes de clave variables, hasta 3072 bits bajo FIPS 186-3, lo que proporciona una gran seguridad al tiempo que cumple con las regulaciones de EE. UU.

3. ECDSA (Algoritmo de firma digital de curva elíptica)

ECDSA es una variante de DSA basada en criptografía de curva elíptica (ECC). En comparación con RSA y DSA ordinario, las curvas elípticas proporcionan longitudes de clave más cortas, lo que permite velocidades de procesamiento más rápidas y menos requisitos de almacenamiento. Con base en estas ventajas, ECDSA se utiliza cada vez más en escenarios sensibles a los recursos, como dispositivos móviles e Internet de las cosas (IoT).

Además, ECDSA también se incluye en los estándares FIPS y se ha adoptado ampliamente en jurisdicciones que requieren el cumplimiento de la regulación criptográfica moderna, como los estándares NIST de EE. UU. y el reglamento eIDAS de la UE.

4. EdDSA (Algoritmo de firma digital de curva Edwards)

EdDSA es un algoritmo más nuevo diseñado para un alto rendimiento y resistencia a múltiples tipos de ataques criptográficos. Es cada vez más popular debido a su velocidad, alta seguridad y idoneidad para sistemas de alto rendimiento. La variante más utilizada es Ed25519, que utiliza la curva elíptica Curve25519, que es rápida y segura.

Países como Alemania y Francia apoyan activamente la investigación criptográfica, incluido EdDSA, lo que indica que la tendencia de la verificación de identidad digital y la protección de datos se está moviendo hacia el cumplimiento local y transfronterizo.

Estándares que cumplen con las regulaciones locales

Los diferentes países y regiones tienen estándares legales y requisitos reglamentarios específicos para el uso de firmas digitales. Estas pautas influyen en los tipos de algoritmos aceptados y cómo se implementan.

1. Estados Unidos – Ley ESIGN y UETA

Estados Unidos reconoce la legalidad de las firmas digitales a través de la Ley de Firmas Electrónicas en el Comercio Global y Nacional (ESIGN Act) y la Ley Uniforme de Transacciones Electrónicas (UETA). ESIGN no especifica qué algoritmo debe usarse, pero enfatiza la necesidad de lograr la autenticación de identidad y la integridad de los datos a través de métodos “seguros”.

Para las empresas que buscan contratos a nivel federal u operan en industrias altamente reguladas (como la atención médica y las finanzas), es fundamental utilizar algoritmos aprobados por FIPS como RSA, DSA y ECDSA.

2. Unión Europea – Reglamento eIDAS

Según el Reglamento eIDAS (Reglamento (UE) n.º 910/2014), la UE clasifica las firmas en:

• Firma electrónica
• Firma electrónica avanzada (AdES)
• Firma electrónica cualificada (QES)

Una “firma cualificada” requiere el uso de una firma generada por un certificado cualificado emitido por un proveedor de servicios de confianza (TSP). En este tipo de aplicaciones, normalmente se utilizan algoritmos ECDSA y RSA, combinados con módulos de seguridad de hardware (HSM) o tarjetas inteligentes para cumplir con las regulaciones.

3. Región de Asia Pacífico – Estándares del gobierno local

Países como Japón, Corea del Sur y Australia han adoptado leyes de firma electrónica que son consistentes con las directrices de la Comisión de las Naciones Unidas para el Derecho Mercantil Internacional (CNUDMI). Por ejemplo, la Ley de Transacciones Electrónicas de 1999 de Australia enfatiza la autenticidad, la integridad y la confiabilidad al tiempo que mantiene la flexibilidad. Esta región suele recomendar algoritmos de firma ECDSA eficientes.

Funciones hash en firmas digitales

Además de los algoritmos de cifrado, las firmas digitales también utilizan funciones hash seguras, como:

• SHA-2 (Algoritmo de hash seguro 2)
• SHA-3 (Algoritmo de hash seguro 3)

Las funciones hash convierten los datos de entrada en un valor hash de longitud fija. Las firmas digitales suelen firmar solo el valor hash, lo que acelera el procesamiento y mejora la seguridad.

Los algoritmos hash actualmente adoptados por los estándares criptográficos convencionales suelen ser SHA-256 o versiones posteriores, y se han convertido en un requisito obligatorio, especialmente en aplicaciones gubernamentales y financieras.

Por qué la elección del algoritmo es fundamental

Elegir el algoritmo correcto es fundamental para el cumplimiento y la seguridad a largo plazo. Los algoritmos obsoletos pueden tener vulnerabilidades de seguridad. Por ejemplo, SHA-1 ha sido eliminado por la gran mayoría de las organizaciones debido a sus riesgos de colisión; de manera similar, las longitudes de clave RSA de menos de 2048 bits también se consideran inseguras.

Los organismos reguladores, incluido el NIST, actualizan periódicamente las estrategias recomendadas a medida que cambian la capacidad informática y los modelos de amenazas. Las organizaciones deben mantenerse al tanto de estas dinámicas para seguir cumpliendo, reduciendo los riesgos legales y de ciberseguridad.

Resumen

Comprender qué algoritmos se utilizan para las firmas digitales es fundamental para garantizar la seguridad de los datos y cumplir con las responsabilidades legales. Ya sea RSA, DSA o ECDSA, el algoritmo elegido afectará directamente el cumplimiento de las regulaciones regionales como la Ley ESIGN de EE. UU. y el reglamento eIDAS de la UE.

Con el rápido crecimiento de las transacciones digitales y la comunicación transfronteriza, elegir algoritmos de firma digital que cumplan con las mejores prácticas de la industria y los estándares de cumplimiento ya no es una opción, sino un requisito necesario para la supervivencia y el desarrollo empresarial.

Elegir el algoritmo de firma digital adecuado no solo protege la seguridad de los datos de una organización, sino que también gana la confianza de los clientes y los sistemas legales en varias jurisdicciones.

Para garantizar que no haya errores, asegúrese siempre de que su solución de firma digital se base en los algoritmos más recientes, compatibles y reconocidos por las regulaciones aplicables.