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Entropy Bit

Bits de entropía

Un bit de entropía mide incertidumbre, no cada bit almacenado en un archivo. La cifra requiere indicar la medida, la distribución y los conocimientos del atacante.

Entropy Bit es la unidad de una medida logarítmica de incertidumbre. Elegir uniformemente entre 16 posibilidades aporta 4 bits. Con distribuciones no uniformes, las medidas difieren; la min-entropía considera el resultado más probable. Codificación, longitud de clave y fortaleza de seguridad no son intercambiables.

Para N posibilidades equiprobables, H = log2(N). Añadir un bit independiente y equilibrado duplica las posibilidades; 16 valores equiprobables dan 4 bits. Esta conversión exige uniformidad. Una lista de valores posibles no indica sus probabilidades. [NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples] [RFC 4086 — Entropy measures and guessing]

La min-entropía sigue Hmin = -log2(pmax). Si un resultado tiene probabilidad 3/4, se obtienen aproximadamente 0,415 bits, independientemente de la longitud de codificación. El atacante puede probarlo primero. La entropía de Shannon mide información media; no es la misma medida ni el promedio exacto de intentos. [NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples] [RFC 4086 — Entropy measures and guessing]

Repetir un bit aleatorio 256 veces deja solo dos cadenas posibles: 1 bit de entropía. No son 256 bits independientes. NIST SP 800-90B distingue muestras independientes y dependientes; sin un modelo no se multiplica una estimación por muestra por la longitud de una secuencia arbitrariamente dependiente. [NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples]

Codificar el mismo secreto en hexadecimal o palabras no cambia su distribución. Un hash tampoco transforma una entrada conocida en desconocida. Una salida más larga no corrige un espacio inicial pequeño; hay que evaluar la obtención de las entradas y lo que podía conocer el adversario. [NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples] [RFC 4086 — Entropy measures and guessing]

En BIP39, 12 palabras contienen 128 bits de entrada y 4 de comprobación: 132 bits codificados. Para 24 palabras son 256 y 8, en total 264. Los bits de comprobación son derivados, no entropía independiente. Elegir palabras a mano puede no aportar siquiera la calidad supuesta por esas longitudes. [BIP39 — Input entropy and checksum lengths]

En un modelo de 128 bits secretos independientes y equilibrados, revelar 32 bits concretos deja 96 bits de incertidumbre. Es un cálculo condicionado a ese modelo, no una regla para cualquier filtración. Conocer todo el seed deja incertidumbre nula para adivinarlo, aunque se generara correctamente. [NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples] [RFC 4086 — Entropy measures and guessing]

NIST SP 800-57 distingue longitud de clave y fortaleza de seguridad. Por ejemplo, su comparación clásica asigna 128 bits de fortaleza a ECC de 256 a 383 bits. No certifica una cartera ni implica seguridad de 256 bits por la longitud. Adivinar entradas y criptoanalizar un algoritmo son vías distintas. [NIST SP 800-57 Part 1 Rev. 5 — Key length and security strength]

NIST SP 800-90B estima entropía a partir de la fuente, muestras y supuestos, incluidas dependencias y reinicios. Exija una medida identificada y condiciones de estimación. El valor de un archivo no garantiza todos los dispositivos ni su funcionamiento posterior; la min-entropía tampoco determina por sí sola el tiempo exacto de ataque. [NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samples]

Para obtener la imagen más completa, lee esta entrada junto con Cryptographic Entropy, Brute Force Search Space, Seed Phrase, Clave privada. También enlazan con esta entrada Dice Roll Entropy, Cryptographic Entropy, Brute Force Search Space.

DOC · 001NIST SP 800-90B — Min-entropy and dependent samplesEspecificación ↗DOC · 002RFC 4086 — Entropy measures and guessingEspecificación ↗DOC · 003BIP39 — Input entropy and checksum lengthsEspecificación ↗DOC · 004NIST SP 800-57 Part 1 Rev. 5 — Key length and security strengthEspecificación ↗
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