¿Qué es el secreto perfecto hacia adelante y por qué es importante?

El secreto perfecto hacia adelante (PFS, o secreto hacia adelante) es una función de seguridad en los sistemas de cifrado que garantiza que las comunicaciones pasadas sigan siendo seguras, incluso si una clave privada a largo plazo se compromete más adelante.

Normalmente, los sistemas cifrados utilizan una clave criptográfica secreta que permanece igual durante un largo período de tiempo. Si alguien roba esa clave después de que la comunicación ya se haya producido, podría descifrar las comunicaciones registradas anteriormente.

Imagina que estás trabajando a distancia e inicias sesión en el antiguo portal web interno de tu empresa a través de HTTPS para enviar informes de gastos o información de nóminas personales. El sistema utiliza una configuración de TLS más antigua que no admite el secreto perfecto hacia adelante.

Un atacante en algún punto de la ruta de red (por ejemplo, en una red WiFi pública o en un enrutador comprometido) registra el tráfico cifrado. No pueden leerlo en ese momento porque está cifrado.

Meses más tarde, la empresa sufre una vulneración y la clave de cifrado privada a largo plazo del servidor se filtra. Como el sistema no utilizaba el secreto hacia adelante, el atacante puede utilizar esa clave para descifrar el tráfico registrado anteriormente, lo que expone la información confidencial que enviaste antes.

Si el sistema hubiera utilizado el secreto hacia adelante, cada sesión habría utilizado claves de cifrado temporales que se habrían descartado más tarde, por lo que la filtración de una clave de servidor no habría permitido a un atacante descifrar esas comunicaciones pasadas.

El secreto perfecto hacia adelante genera claves de sesión nuevas y temporales mediante intercambios efímeros de claves asimétricas para cada sesión de comunicación. Esto suele lograrse mediante protocolos de intercambio de claves efímeros como Diffie–Hellman (DH) o su homólogo de curva elíptica más eficiente, Diffie–Hellman de curva elíptica (ECDH).

Hoy en día se prefiere el método Diffie–Hellman de curva elíptica porque ofrece la misma seguridad que el Diffie–Hellman tradicional, pero con tamaños de clave mucho menores, lo que mejora el rendimiento. El Diffie–Hellman tradicional se basa en números primos grandes, y la elección de parámetros débiles o reutilizados se ha explotado(ventana nueva) en el pasado.

El siguiente diagrama muestra un protocolo de enlace TLS con secreto perfecto hacia adelante. Tanto el cliente como el servidor generan pares de claves efímeras e intercambian sus claves públicas para derivar un secreto de sesión compartido. Al ser claves efímeras, las sesiones pasadas siguen siendo seguras aunque la clave a largo plazo del servidor se comprometa más adelante.

• La mayoría de los sitios web seguros (HTTPS), incluidos la banca online y las compras. HTTPS utiliza TLS para cifrar las conexiones de los sitios web, y TLS 1.3 incluye secreto hacia adelante.
• Aplicaciones de mensajería con cifrado de extremo a extremo, como Signal y WhatsApp. Suelen rotar las claves con frecuencia, a veces por mensaje.
• Aplicaciones de VPN(ventana nueva) que utilizan protocolos VPN modernos como WireGuard®(ventana nueva) y OpenVPN(ventana nueva) (con Diffie–Hellman efímero). Proton VPN admite el secreto hacia adelante(ventana nueva).
• Herramientas de acceso remoto SSH como OpenSSH (integrado en macOS y en la mayoría de los sistemas Linux) y PuTTY (un cliente SSH para Windows).
• Los servicios de correo electrónico suelen cifrar los correos electrónicos mientras se envían entre servidores, a menudo utilizando TLS que admite el secreto hacia adelante, de modo que terceros no puedan interceptarlos fácilmente. Sin embargo, es posible que el propio proveedor de correo electrónico siga pudiendo leer los correos almacenados a menos que estén protegidos con un cifrado como PGP.