¿Qué es ChaCha20?

ChaCha20 es un cifrador de clave simétrica de 256aaaa Fue diseñado por Daniel J. Bernstein como una mejora de un cifrador anterior llamado Salsa20. El objetivo era crear algo que fuera eficiente y seguro a la vez, especialmente en software.

ChaCha20 cifra los datos generando un flujo de bytes seudoaleatorios seguros y combinando ese flujo con el mensaje original. El resultado es una salida cifrada que parece aleatoria para cualquiera que no tenga la clave secreta.

Dado que utiliza la misma clave para cifrar y descifrar datos, ChaCha20 es mucho más rápido que RSA, un algoritmo asimétrico que utiliza una clave pública y una clave privada. RSA es útil para el intercambio de claves y firmas, pero ChaCha20 es mejor para cifrar grandes volúmenes de tráfico de internet.

A grandes rasgos, ChaCha20 requiere tres parámetros de entrada: una clave secreta, un nonce (un número de un solo uso, es decir, un valor único utilizado para cada cifrado) y un contador (para ayudar a generar diferentes bloques de salida). Utiliza estos valores para inicializar un estado interno, que luego se mezcla repetidamente para generar un flujo de bytes seudoaleatorios seguros conocido como flujo de claves.

Ese proceso de mezcla se basa en tres operaciones sencillas (suma, XOR y rotación de bits) aplicadas a lo largo de 20 rondas para mezclar completamente los datos. A continuación, el flujo de claves resultante se combina con el texto plano para producir el texto cifrado, es decir, los datos cifrados.

ChaCha20 resuelve un problema práctico de la seguridad moderna: cómo obtener un cifrado sólido que sea eficiente y fiable a la vez en muchos dispositivos. Es muy rápido en software, funciona bien en teléfonos, dispositivos pequeños y CPU más antiguas, y se basa en operaciones sencillas que los ordenadores realizan bien (suma, XOR, rotación).

Estas funciones lo hacen atractivo en sistemas como TLS, VPN(ventana nueva), SSH y aplicaciones de mensajería. Por ejemplo, el protocolo VPN(ventana nueva) WireGuard®(ventana nueva) utiliza ChaCha20 para proporcionar un cifrado rápido y seguro con un gran rendimiento incluso en dispositivos que carecen de hardware AES especializado.

El cifrado AES es el estándar establecido desde hace tiempo y es extremadamente rápido en procesadores con soporte de hardware AES integrado. Por ello, funciona especialmente bien en muchos ordenadores de sobremesa, servidores y chips móviles más nuevos. Sin embargo, sin el soporte de hardware AES, el cifrado AES solo por software puede ser más lento y, a veces, más difícil de implementar de forma segura. Por el contrario, ChaCha20 está diseñado para ser muy rápido en un software convencional porque utiliza operaciones sencillas como la suma, XOR y la rotación, que funcionan de manera eficiente en casi cualquier procesador.

Si una aplicación ofrece tanto AES como ChaCha20, no sueles necesitar elegir uno manualmente, ya que la mayoría de las aplicaciones modernas seleccionan la mejor opción automáticamente en función de tu dispositivo y procesador. En general, AES funciona mejor en dispositivos más nuevos con soporte AES integrado, mientras que ChaCha20 es una opción más sólida en dispositivos donde el cifrado se realiza principalmente por software, como algunos teléfonos, hardware de bajo consumo o CPU más antiguas.

ChaCha20 se considera seguro según los estándares modernos cuando se implementa correctamente y se utiliza con un nonce único para cada cifrado.