Criptografía simétrica y asimétrica para GSI: claves, firma y preguntas prácticas
Respuesta rápida: en criptografía simétrica se usa una clave secreta compartida para cifrar y descifrar. En criptografía asimétrica interviene un par de claves relacionadas: una pública y otra privada. Para estudiar Gestión de Sistemas e Informática (GSI), conviene distinguir tres tareas que suelen confundirse: proteger la confidencialidad mediante cifrado, comprobar integridad y origen mediante firma digital y establecer una clave compartida para cifrar datos. Una firma no oculta el contenido del mensaje.
El anexo IX de la convocatoria publicada en el BOE el 22 de diciembre de 2025 incluye, en el bloque IV.12 de ingreso libre para el Cuerpo de Gestión de Sistemas e Informática de la Administración del Estado, «técnicas criptográficas y protocolos seguros» y «mecanismos de firma digital». Esta guía explica las ideas sin atribuir al examen un reparto de preguntas ni un nivel de detalle que el programa no fija.
Criptografía simétrica: una clave secreta para las dos operaciones
Un sistema de cifrado simétrico utiliza una clave secreta para transformar datos legibles en datos cifrados y la misma clave para recuperar el contenido. La clave ha de permanecer protegida entre quienes están autorizados a usarla. El glosario de NIST sobre claves simétricas describe precisamente esa clave compartida y su carácter no público.
Imagina que Ana y Bruno conocen la clave K. Ana cifra un archivo con K y Bruno lo descifra con K. El problema conceptual no es recordar una fórmula, sino preguntarse cómo han obtenido ambos K de forma segura y quién más podría conocerla. Si un tercero obtiene esa clave, la mera existencia del cifrado ya no basta para mantener el secreto frente a él.
Una aplicación habitual consiste en cifrar el contenido con una clave simétrica establecida previamente por un mecanismo seguro. AES es un ejemplo de algoritmo simétrico; no es una firma digital ni un mecanismo que, por sí solo, identifique al remitente. Tampoco debe confundirse «clave secreta» con «clave privada»: la primera pertenece al modelo simétrico; la segunda es una de las dos piezas de un par asimétrico.
Criptografía asimétrica: clave pública y clave privada
La criptografía asimétrica trabaja con dos claves matemáticamente relacionadas. La pública puede distribuirse; la privada debe custodiarla su titular. Según el glosario de NIST sobre claves asimétricas, el par sirve para operaciones complementarias, como cifrado y descifrado o generación y verificación de firmas.
Para entender la confidencialidad en un ejemplo básico, Ana cifra un mensaje con la clave pública de Bruno y Bruno lo descifra con su clave privada. La clave que se comparte es la pública de quien recibirá el mensaje; la privada no se envía. Este esquema didáctico ayuda a responder preguntas sobre la dirección de las claves, aunque los sistemas reales suelen combinar técnicas y requieren comprobar a quién pertenece la clave pública.
Para una firma digital, la dirección cambia: Ana firma con su clave privada y otra persona verifica con la clave pública correspondiente. La firma permite comprobar el origen atribuido y detectar modificaciones de los datos firmados, siempre que las claves y el procedimiento sean fiables. NIST aclara que la firma digital no proporciona confidencialidad. Quien pueda leer el documento seguirá pudiendo leerlo aunque esté firmado.
Tabla para no mezclar cifrado, firma y hash
| Operación | Qué interviene | Qué pregunta responde | Qué no debes deducir |
|---|---|---|---|
| Cifrado simétrico | Una clave secreta compartida | ¿Quién puede recuperar el contenido? | Que compartir la clave sea automático o seguro. |
| Cifrado asimétrico para un destinatario | Clave pública del destinatario para cifrar; privada correspondiente para descifrar | ¿Quién puede leer el mensaje cifrado? | Que el mensaje esté firmado por quien lo envió. |
| Firma digital | Clave privada para firmar; pública correspondiente para verificar | ¿Coinciden origen atribuido y datos firmados? | Que el texto firmado quede oculto. |
| Función hash criptográfica | Datos de entrada; no requiere una clave secreta por definición | ¿Qué resumen de longitud fija producen estos datos? | Que un hash aislado pruebe quién creó los datos. |
Una función hash criptográfica convierte una entrada en un resumen de longitud fija. Es una pieza útil en distintos esquemas, pero no es cifrado reversible. Un resumen sin secreto compartido ni firma puede recalcularlo cualquiera: comparar dos valores puede señalar un cambio, pero no atribuye por sí mismo la autoría. Para autenticar origen e integridad con una clave compartida existe el código de autenticación de mensajes o MAC; NIST distingue este mecanismo de la firma digital y señala que un MAC no aporta la misma protección de no repudio.
¿Por qué aparecen juntas técnicas simétricas y asimétricas?
Porque resuelven partes distintas de un mismo problema. En un esquema híbrido, una técnica de clave pública puede participar en el establecimiento de material secreto compartido y una técnica simétrica protege después los datos. NIST describe el uso de técnicas híbridas en la gestión de claves. Este patrón no significa que todos los protocolos sigan exactamente los mismos pasos; hay que leer la especificación concreta antes de afirmar cómo funciona uno.
Al estudiar un enunciado, identifica primero qué propiedad se pide. Si pide mantener un archivo inaccesible para terceros, piensa en confidencialidad y cifrado. Si pide comprobar quién firmó un documento y si este cambió, piensa en firma digital. Si pide repartir una clave para proteger una conversación, piensa en establecimiento de claves. Es más fiable partir del objetivo que memorizar una lista de siglas sin contexto.
Tres ejercicios breves para practicar
1. ¿Con qué clave se cifra para que solo Bruno pueda descifrar?
En el ejemplo elemental de cifrado asimétrico, se cifra con la clave pública de Bruno y se descifra con su privada. Responder «con la privada de Ana» confunde el cifrado dirigido a un destinatario con la generación de una firma. En una implementación real también importa verificar que la clave pública recibida pertenece de verdad a Bruno.
2. Un documento firmado circula en abierto: ¿está oculto?
No. Una firma digital ayuda a verificar origen e integridad, pero no cifra el documento. Si el objetivo incluye confidencialidad, hace falta una protección adicional. La distinción está expresada en la definición de firma digital de NIST citada arriba.
3. Dos archivos muestran el mismo hash: ¿queda demostrada la autoría?
No. El hash describe los datos de entrada; no identifica por sí solo quién los creó. Para tratar la autenticidad hacen falta mecanismos que incorporen una clave, como un MAC, o una firma digital, según el caso. La respuesta correcta debe nombrar la propiedad que falta, no limitarse a decir que «el hash es inseguro».
Cómo llevar esta distinción al estudio de GSI
- Haz un mapa de cuatro columnas: técnica, clave que se usa, propiedad buscada y error típico. Rellénalo sin mirar la tabla anterior y corrígelo después.
- Practica con preguntas situacionales: formula un caso de confidencialidad, otro de firma y otro de establecimiento de claves. Antes de escoger respuesta, subraya quién envía, quién recibe y qué quiere comprobar el enunciado.
- Convierte los fallos en tarjetas concretas: «¿Qué clave verifica una firma?» es una flashcard útil; «explica toda la criptografía» es demasiado amplia para un repaso rápido.
- Explica en voz alta el recorrido: narra cómo se cifra, descifra, firma o verifica un mensaje. Si no puedes decir qué clave usa cada actor, vuelve al ejemplo y repítelo.
Puedes complementar estos pasos con un registro de errores en tests, flashcards de conceptos y repaso con audio. Son guías ya publicadas en PreparaGSI y ayudan a trasladar la explicación a sesiones de práctica.
Preguntas frecuentes
¿La clave privada sirve siempre para descifrar?
No. Su función depende del esquema. En el ejemplo de cifrado para un destinatario, la privada de este descifra; en firma digital, la privada del firmante genera la firma. Hay algoritmos y protocolos distintos, por lo que conviene identificar la operación antes de responder.
¿Firmar es «cifrar con la clave privada»?
Es una regla mnemotécnica imprecisa. Firmar y cifrar son operaciones con objetivos diferentes. Para una pregunta de GSI, expresa la idea correcta: la clave privada genera la firma y la pública correspondiente la verifica; esa firma no oculta los datos.
¿Qué debo consultar para saber exactamente qué entra en mi convocatoria?
Revisa el programa y las bases de la convocatoria que te correspondan en el BOE o en el organismo convocante. El anexo IX citado sirve aquí para ubicar el tema en la convocatoria de ingreso libre publicada en 2025, no para sustituir una comprobación de futuras convocatorias.
Si quieres practicar esta distinción de forma más amena, en PreparaGSI puedes apoyarte en tests, flashcards y audio-podcasts. Úsalos para alternar preguntas, recuperación de conceptos y repaso escuchado, y vuelve siempre a las fuentes oficiales para verificar el programa aplicable.