¿Qué es la gestión de claves?

El cifrado protege los datos confidenciales convirtiendo el texto plano legible en texto cifrado ilegible. Las claves de cifrado son la piedra angular de la seguridad de los datos dentro del proceso de cifrado. Cualquiera que posea las claves puede usarlas para convertir los datos cifrados a su forma original de texto simple.

Si las claves de cifrado se roban o se manejan mal, usuarios no autorizados pueden utilizarlas para acceder a datos confidenciales. Si se pierden las claves, incluso los usuarios autorizados pueden perder permanentemente el acceso a sus datos.

El resultado es que el cifrado es tan seguro como sus claves criptográficas.

La gestión de claves ayuda a las organizaciones a mantener seguras las claves de cifrado durante todo su ciclo de vida, lo que protege la integridad de los datos y minimiza el riesgo de accesos no autorizados y vulneraciones de datos. Este ciclo de vida de la clave de cifrado incluye la generación, el almacenamiento, la distribución, el uso, la rotación y la eventual destrucción o revocación de claves.

Un sistema de gestión de claves puede ayudar a automatizar y aplicar políticas clave, lo que hace que el proceso sea aún más eficiente y se reduzcan los errores. Puede ayudar a las organizaciones a reforzar la seguridad de los datos, evitar el acceso no autorizado y cumplir las normas reglamentarias.

Hoy en día, las organizaciones priorizan cada vez más el cifrado y la gestión de claves para reforzar su ciberseguridad. Según el informe "Cost of a Data Breach", las organizaciones que utilizan el cifrado pueden reducir el impacto financiero de una vulneración de datos en más de 220 000 USD.

Los datos son uno de los activos más valiosos para cualquier organización. A medida que aumenta el volumen de datos sensibles, también lo hace la necesidad de protegerlos contra el acceso no autorizado. Según el informe "Cost of a Data Breach", el coste medio mundial de una vulneración de datos es de 4,44 millones de dólares.

Para muchas organizaciones, el cifrado es una de las medidas más eficaces para proteger datos confidenciales. Aplica los principios de la criptografía para transformar datos legibles en texto cifrado mediante el uso de algoritmos criptográficos, lo que los hace inaccesibles para usuarios no autorizados.

La eficacia del cifrado no sólo depende de algoritmos potentes como el Advanced Encryption Standard (AES), sino también de la gestión segura de las claves de cifrado que bloquean y desbloquean los datos.

Este proceso no siempre es tan fácil como podría parecer. Las organizaciones a menudo deben gestionar miles de claves de cifrado en diferentes sistemas y entornos, cada uno en diversas etapas de su ciclo de vida.

Es posible que las claves de cifrado deban compartirse de forma segura entre departamentos o con socios externos. Esta complejidad puede dificultar la tarea de garantizar la seguridad, el seguimiento y el mantenimiento de todas las claves a lo largo de su ciclo de vida.

La gestión de claves facilita este proceso centralizando el control de claves, mediante la automatización de los procesos del ciclo de vida de las claves y proporcionando sólidas capacidades de supervisión y auditoría. Ayuda a las organizaciones a garantizar que las claves de cifrado se gestionen de forma coherente de acuerdo con las mejores prácticas y reduce el riesgo de pérdida o uso indebido de claves.

Sin una gestión de claves adecuada, las organizaciones pueden correr el riesgo de anular eficazmente los beneficios del cifrado, lo que podría provocar accesos no autorizados, vulneraciones de datos y pérdida de datos.

Por ejemplo, Microsoft reveló recientemente que un grupo de hackers apoyado por China había robado una clave de firma criptográfica crucial de sus sistemas.¹ Esta clave permitió a los actores de amenazas generar tokens de autenticación legítimos y acceder a los sistemas de correo electrónico Outlook basados en la nube para 25 organizaciones, incluidas varias agencias del gobierno de EE. UU.

Además, a medida que surgen nuevas tecnologías, la importancia de una gestión sólida de claves sigue creciendo. Por ejemplo, la llegada de la computación cuántica plantea una amenaza significativa para los algoritmos de cifrado actuales, lo que lleva a las organizaciones y a los expertos a invertir en técnicas criptográficas resistentes a la cuántica y sistemas de gestión de claves.

Mantenerse a la vanguardia de estos avances e invertir en soluciones y sistemas avanzados de gestión de claves puede ayudar a las organizaciones a garantizar que sus prácticas de cifrado sigan siendo eficaces y estén preparadas para el futuro.

Para comprender el papel de la gestión de claves, considere el paralelo de una caja fuerte y el código necesario para abrirla.

Al igual que una caja fuerte protege objetos valiosos, el cifrado protege datos confidenciales. Si el código de la caja fuerte cae en malas manos, personas no autorizadas pueden abrirla y robar su contenido. Del mismo modo, si el código se pierde o se olvida, la caja fuerte (y los objetos de valor que contiene) podrían quedar inaccesibles para siempre.

En esta analogía, la caja fuerte representa los datos cifrados, el código representa la clave de cifrado y mantener el código seguro representa la gestión de claves.

En el cifrado de datos, existen diferentes tipos de claves de cifrado, cada una asociada a los dos métodos de cifrado principales.

El cifrado simétrico utiliza una única clave para cifrar y descifrar datos. La seguridad de esta clave simétrica es crucial porque, si se ve comprometida, todos los datos cifrados corren peligro. La gestión de claves para el cifrado simétrico se centra en generar, almacenar y distribuir la clave de forma segura, garantizando que sólo puedan acceder a ella los usuarios autorizados.

El cifrado asimétrico utiliza un par de claves: una clave pública para el cifrado y una clave privada para el descifrado. La clave pública se puede compartir abiertamente, mientras que la clave privada debe permanecer confidencial. Este método permite algunas de las operaciones criptográficas más seguras, incluida la infraestructura de clave pública (PKI), que admite funciones como la autenticación, las firmas digitales y el intercambio seguro de claves.

En el cifrado asimétrico, la gestión de claves consiste en generarlas de forma segura, gestionar su almacenamiento, controlar el acceso y rotarlas periódicamente para evitar infracciones.

Para ambos métodos de cifrado, la gestión adecuada de las claves es esencial para proteger los datos y mantener la integridad de los sistemas de cifrado.

La gestión de las claves de cifrado consta de varias etapas, cada una de las cuales es crucial para la seguridad y la eficacia de los sistemas de cifrado. Estas etapas forman el ciclo de vida de la gestión de claves, que abarca todo el recorrido de una clave criptográfica, desde su creación hasta su destrucción final.

1. Generación de claves
2. Distribución de claves
3. Almacenamiento de claves
4. Uso de claves
5. Rotación de claves
6. Revocación y destrucción de claves

La gestión del ciclo de vida ayuda a garantizar que las claves se manejan de forma segura en cada etapa, con controles específicos para evitar accesos no autorizados y vulneraciones de datos.

La generación de claves implica el uso de un algoritmo seguro para crear una clave criptográfica, que es esencialmente una cadena de bits o números aleatorios o pseudoaleatorios. Garantizar que las claves sean aleatorias e impredecibles ayuda a mitigar los puntos débiles que pueden comprometer todo el proceso de cifrado.

Los módulos de seguridad de hardware (HSM) y los sistemas de gestión de claves (KMS) pueden ayudar a generar claves en un entorno seguro. (Para obtener más información, consulte "Soluciones y tecnologías comunes de gestión de claves").

Una vez generadas las claves de cifrado, se distribuyen a las entidades necesarias. Por ejemplo, una clave simétrica podría crearse utilizando un generador seguro de números aleatorios y luego distribuirse de forma segura a través de un protocolo de intercambio de claves o un canal precompartido.

La distribución de claves es especialmente difícil para las claves simétricas porque siempre deben permanecer en secreto.

Por otro lado, los sistemas de clave asimétrica pueden mitigar los problemas de seguridad mediante la distribución abierta de claves públicas y la protección de las privadas. Los métodos de distribución segura también pueden ayudar a garantizar la transmisión segura de claves, incluido el uso del protocolo Transport Security Layer (TLS).

Una vez que los usuarios disponen de claves de cifrado, su almacenamiento seguro es esencial para protegerlas de accesos no autorizados. Los HSM son una opción habitual para el almacenamiento de claves porque proporcionan un entorno a prueba de manipulaciones y suelen cumplir estrictas normas de seguridad, como la FIPS 140-2 (Federal Information Processing Standard), que especifica los requisitos de seguridad de los módulos criptográficos.

Almacenar las claves en software puede resultar más cómodo, pero también puede conllevar un mayor riesgo de seguridad que las soluciones de almacenamiento basadas en hardware, como los HSM.

Las claves pueden realizar diversas operaciones criptográficas, como cifrar datos, firmar documentos o autenticar usuarios. Utilizarlos estrictamente para su propósito designado ayuda a mitigar los riesgos de seguridad. Los controles de acceso, como el control de acceso basado en roles (RBAC) y la autenticación multifactor (MFA), pueden ayudar a garantizar que solo las personas o los sistemas autorizados tengan acceso a estas claves, lo que garantiza aún más su uso.

La rotación de claves implica reemplazar periódicamente las claves antiguas por otras nuevas. La rotación periódica de las claves ayuda a reducir el riesgo de que éstas se vean comprometidas y a limitar los daños potenciales si una clave queda expuesta. Los sistemas de gestión de claves suelen contar con rotación automatizada de claves para garantizar la coherencia y la seguridad.

Cuando las claves de cifrado ya no son necesarias o se sospecha que están en peligro, su revocación impide seguir utilizándolas. Destruirlas de forma segura también ayuda a eliminar cualquier posibilidad de que usuarios no autorizados los recuperen y los utilicen indebidamente.

A medida que el cifrado se vuelve indispensable para la ciberseguridad, la gestión de claves se vuelve cada vez más importante en todos los sectores.

Algunos de los casos de uso más comunes para la gestión de claves incluyen:

• Gestión de claves en la nube
• Protección de datos en DevOps
• Seguridad de IoT
• Cumplimiento de las normas regulatorias

Varias soluciones y tecnologías forman parte integrante de la aplicación de una gestión eficaz de las claves. Entre ellos figuran:

• Módulos de seguridad de hardware (HSM)
• Servicios de gestión de claves (KMS)
• Gestión de claves de código abierto
• Protocolo de interoperabilidad de gestión de claves (KMIP)

Algunas soluciones, como un servicio de gestión de claves (KMS) y herramientas de gestión de claves de código abierto, ofrecen opciones flexibles y personalizables. Otras son tecnologías especializadas, como los módulos de seguridad de hardware (HSM), o protocolos, como el Protocolo de interoperabilidad de gestión de claves (KMIP).

Aunque sus capacidades varían, las soluciones de gestión de claves de cifrado suelen incluir características como:

• Una consola de gestión centralizada para las políticas y configuraciones de cifrado y claves de cifrado.

• Cifrado a nivel de archivos, bases de datos y aplicaciones para datos en el entorno local y en la nube.

• Controles de acceso basados en roles y grupos, así como registros de auditoría para ayudar a abordar el cumplimiento.

• Procesos automatizados del ciclo de vida de las claves.

• Integración con las últimas tecnologías, como la inteligencia artificial (IA), para mejorar la gestión de claves mediante el uso de análisis y automatización.

Los HSM son dispositivos especializados que proporcionan gestión segura de claves y operaciones criptográficas. Estos dispositivos generan, almacenan y gestionan claves criptográficas en un entorno a prueba de manipulaciones, lo que los hace ideales para aplicaciones de alta seguridad, como transacciones financieras, firmas digitales y gestión de infraestructuras de clave pública (PKI).

Los servicios CloudHSM pueden ampliar estas capacidades a la nube, al ofrecer el mismo nivel de seguridad para los entornos basados en la nube. Las organizaciones que necesitan cumplir estrictos requisitos de cumplimiento, como PCI DSS o GDPR, pueden elegir HSM, sabiendo que las claves nunca abandonan el entorno seguro.

Los servicios de gestión de claves son soluciones basadas en la nube ofrecidas por proveedores externos. Estos servicios gestionan el ciclo de vida de las claves criptográficas, incluida la generación, el almacenamiento, la rotación y la destrucción. Características como BYOK permiten a las organizaciones mantener el control sobre sus claves de cifrado incluso cuando utilizan servicios en la nube de terceros.

Los servicios de gestión de claves suelen ser ideales para las empresas que desean ampliar dinámicamente sus necesidades de gestión de claves sin realizar grandes inversiones en infraestructura local. Pueden ofrecer facilidad de uso, escalabilidad e integración con varios servicios en la nube.

Las soluciones de gestión de claves de código abierto pueden proporcionar opciones de gestión de claves flexibles y transparentes. Estas soluciones permiten a las organizaciones personalizar sus prácticas de gestión de claves e integrarlas con su infraestructura existente, ya sea en las instalaciones o en la nube.

Las herramientas de código abierto pueden beneficiar a las organizaciones que requieren una gran flexibilidad, quieren evitar la dependencia de un proveedor o deben garantizar prácticas de seguridad transparentes.

KMIP no es una solución de gestión de claves, sino un protocolo estandarizado diseñado para facilitar la interoperabilidad de los sistemas de gestión de claves entre distintas plataformas y proveedores.

Básicamente, KMIP proporciona un lenguaje común para que varios sistemas de gestión de claves se comuniquen y funcionen juntos de manera fluida.

La adopción de KMIP ayuda a las organizaciones a garantizar que sus prácticas de gestión de claves sean coherentes y seguras, incluso en entornos multinube o de nube híbrida.

Esta normalización simplifica la gestión de claves y favorece una posición de seguridad coherente. Es crucial para las organizaciones que utilizan varias soluciones de gestión de claves, trabajan con datos en sistemas dispares o necesitan cambiar de proveedor.