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Cryptographic Entropy

Entropía criptográfica

La imprevisibilidad de la entrada para generar claves depende de cómo se obtienen los datos y de lo que sabe el atacante, no de la longitud ni del aspecto de una cadena.

La entropía criptográfica expresa la incertidumbre sobre los valores usados para crear una clave secreta o el estado de un generador. Se evalúan la distribución de entradas posibles y la información del adversario. Una salida larga puede proceder de un espacio pequeño y predecible; la seguridad abarca la fuente, el procesamiento y la protección del estado.

RFC 4086 distingue la dificultad de adivinar de la mera irregularidad estadística. El atacante puede conocer la hora de inicio o el número de serie, o probar un intervalo pequeño. Codificarlos en una cadena larga no amplía equivalentemente el espacio secreto. Una clave visible no revela la calidad de su generación. [RFC 4086 — Unpredictability and source limitations]

Un DRBG produce más salidas mediante un algoritmo a partir de un estado inicial secreto. Es una construcción criptográfica útil, pero los bytes adicionales no son automáticamente nueva entropía física. El mismo estado completo y las mismas entradas producen la misma continuación. La inicialización y el uso correcto también determinan su fortaleza. [NIST SP 800-90A Rev. 1 — Deterministic generation and reseeding]

NIST SP 800-90B exige describir la fuente de ruido, sus dependencias y las pruebas de salud. Estas comprueban el ruido sin procesar al arrancar y continuamente, antes del procesamiento posterior. Un cambio ambiental o una fuente atascada puede invalidar los supuestos; el fallo debe notificarse a la aplicación, no presentarse como datos buenos. [NIST SP 800-90B — Entropy source design and health tests]

El procesamiento llamado conditioning puede reducir sesgos y concentrar la incertidumbre disponible en una salida más corta. Un hash no convierte entradas completamente conocidas en un secreto. Las estimaciones de fuentes dependientes no se suman sin más; una mezcla más compleja no demuestra independencia ni calidad. [NIST SP 800-90B — Entropy source design and health tests] [RFC 4086 — Unpredictability and source limitations]

Quien obtiene el estado de un DRBG puede, según su construcción, predecir salidas posteriores. Recuperar la resistencia a esa predicción requiere suficiente entropía nueva desconocida para el atacante. Continuar el algoritmo o añadir una hora conocida no lo garantiza. Recuperar el generador tampoco invalida una clave ya filtrada. [NIST SP 800-90A Rev. 1 — Deterministic generation and reseeding]

BIP39 codifica 128 bits de entrada y 4 de comprobación en 12 palabras; para 256 bits añade 8 y produce 24 palabras. La suma es derivada y no añade entropía. Estas longitudes no prueban la calidad de la entrada, y una lista más larga no repara una generación predecible. [BIP39 — Entropy, checksum and mnemonic encoding]

NIST SP 800-22 distingue expresamente superar una batería estadística de la seguridad criptográfica. Una prueba puede detectar cierta desviación, pero no sustituye el análisis del algoritmo ni demuestra que el adversario desconoce la entrada. Probar un archivo terminado no certifica la seguridad de una cartera. [NIST SP 800-22 Rev. 1a — Limits of statistical testing]

NIST SP 800-90C combina fuentes de entropía y mecanismos DRBG en construcciones de generadores. Evalúe la implementación concreta de la cartera, la obtención y estimación de entropía, la gestión de errores y la protección del estado. Citar una norma o nombrar un chip no demuestra que una versión cumpla sus requisitos. [NIST SP 800-90B — Entropy source design and health tests] [NIST SP 800-90C — Complete random bit generator constructions]

Para obtener la imagen más completa, lee esta entrada junto con Entropy Bit, CSPRNG, Dice Roll Entropy, Clave privada. También enlazan con esta entrada Dice Roll Entropy, Entropy Bit, Brute Force Search Space, Random Number Generator.

DOC · 001NIST SP 800-90B — Entropy source design and health testsEspecificación ↗DOC · 002NIST SP 800-90A Rev. 1 — Deterministic generation and reseedingEspecificación ↗DOC · 003RFC 4086 — Unpredictability and source limitationsEspecificación ↗DOC · 004BIP39 — Entropy, checksum and mnemonic encodingEspecificación ↗DOC · 005NIST SP 800-22 Rev. 1a — Limits of statistical testingDocumentación ↗DOC · 006NIST SP 800-90C — Complete random bit generator constructionsEspecificación ↗
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