022.4 Lección 1
Certificado: |
Fundamentos de seguridad |
Versión: |
1.0 |
Tema: |
022 Cifrado |
Objetivo: |
022.4 Cifrado de almacenamiento de datos |
Lección: |
1 de 1 |
Introducción
En el ámbito de la ciberseguridad, proteger los datos en reposo es tan importante como proteger los datos en tránsito. El cifrado de archivos y el de dispositivos de almacenamiento son prácticas clave que se utilizan para garantizar que la información confidencial permanezca segura, ya sea almacenada en dispositivos locales o en la nube. Estos métodos de cifrado transforman los datos en formatos ilegibles, de modo que solo puedan acceder quienes tengan las claves de descifrado correctas. Este proceso no solo protege los datos del acceso no autorizado en caso de robo o pérdida, sino que también garantiza el cumplimiento de las normas de privacidad y seguridad.
En esta lección se exploran los conceptos fundamentales del cifrado de archivos y dispositivos de almacenamiento, y se detalla cómo se pueden almacenar datos de forma segura en dispositivos locales y en la nube. También se tratan métodos prácticos para cifrar archivos y dispositivos de almacenamiento completos, lo que ofrece una comprensión integral de las herramientas y técnicas necesarias para proteger la información confidencial en el entorno digital cada vez más interconectado de la actualidad.
Cifrado de datos, archivos y dispositivos de almacenamiento
La información confidencial, ya sea personal, financiera o empresarial, debe protegerse contra el acceso no autorizado. El cifrado de datos es uno de los métodos más fiables para garantizar esta seguridad, ya que convierte los datos en un formato codificado que solo pueden descifrar los usuarios autorizados que poseen la clave de descifrado correcta.
El cifrado de datos implica transformar datos legibles (texto simple) en un formato ilegible (texto cifrado). Esto garantiza que, incluso si los datos son interceptados o accedidos por actores maliciosos, no podrán descifrar su contenido sin la clave de descifrado. El cifrado se puede aplicar en diferentes niveles, incluidos archivos individuales, dispositivos de almacenamiento completos e incluso servicios de almacenamiento en la nube.
El cifrado de archivos se aplica a los archivos individuales, haciéndolos seguros incluso si se transfieren entre dispositivos o se envían a través de redes no seguras. Las herramientas y el software diseñados para el cifrado de archivos garantizan que solo las personas que tengan la clave de cifrado o la llaves correctas puedan acceder a los archivos. Este método es particularmente útil para proteger documentos sensibles o información confidencial que puede ser necesario compartir o respaldar en unidades externas o servicios de almacenamiento en la nube.
Por otro lado, el cifrado de dispositivos de almacenamiento implica cifrar todo el dispositivo, como discos duros, SSD, unidades flash USB y dispositivos de almacenamiento externo. En esta forma, todos los datos del dispositivo se cifran automáticamente a medida que se escriben en la unidad y se descifran cuando se leen. Este método garantiza que si el dispositivo físico se pierde o es robado, los datos que contiene permanecerán seguros. El cifrado de dispositivos de almacenamiento se utiliza habitualmente en portátiles, ordenadores de sobremesa y dispositivos móviles para protegerlos contra el acceso no autorizado en caso de robo o intentos de piratería.
El cifrado de disco completo (FDE) es un subconjunto del cifrado de dispositivos de almacenamiento que encripta todo el contenido de un dispositivo, incluido el sistema operativo. Esto garantiza que todos los datos del dispositivo estén protegidos sin necesidad de que el usuario intervenga para cifrar archivos individuales. El FDE se utiliza habitualmente en entornos corporativos donde el riesgo de vulneraciones de datos a causa de portátiles perdidos o robados es alto. Al requerir autenticación antes de que el sistema operativo pueda arrancar, el FDE proporciona una capa integral de seguridad.
Uno de los aspectos críticos del cifrado de archivos y dispositivos de almacenamiento es el uso de algoritmos de cifrado fuertes, como el Estándar de cifrado avanzado (AES), para garantizar que los atacantes no puedan descifrar fácilmente los datos. Estos métodos de cifrado proporcionan altos niveles de seguridad, pero solo son eficaces si las claves o contraseñas de cifrado se administran correctamente. Las prácticas de administración de claves deficientes, como contraseñas débiles o no realizar copias de seguridad de las claves de cifrado, pueden socavar la eficacia del cifrado y provocar la pérdida de datos.
A medida que el almacenamiento de datos se traslada cada vez más a la nube, el cifrado del almacenamiento en la nube se ha convertido en una parte esencial de la seguridad de los datos. Los proveedores de almacenamiento en la nube suelen ofrecer cifrado integrado para proteger los datos de los usuarios durante la transmisión (cifrado en tránsito) y mientras se almacenan en servidores en la nube (cifrado en reposo). Sin embargo, algunos usuarios prefieren cifrar sus archivos ellos mismos antes de subirlos a la nube, lo que garantiza que solo ellos tengan acceso a las claves de cifrado.
Comprender cómo y cuándo aplicar el cifrado de archivos y dispositivos de almacenamiento es fundamental para mantener la seguridad de los datos tanto en entornos personales como profesionales. La correcta implementación del cifrado garantiza que los datos confidenciales permanezcan seguros, protegidos del acceso no autorizado y cumplan con las normas de privacidad.
Exploraremos la aplicación práctica de herramientas de cifrado como VeraCrypt, BitLocker y Cryptomator. Estas herramientas ofrecen soluciones sólidas para el cifrado de archivos, dispositivos de almacenamiento y la nube. Cada herramienta ofrece características únicas adaptadas a necesidades de cifrado específicas.
Uso de VeraCrypt para almacenar datos en un contenedor cifrado o en un dispositivo de almacenamiento cifrado
VeraCrypt es multiplataforma y compatible con Windows, macOS y Linux, lo que lo convierte en una solución versátil para personas y organizaciones que operan en múltiples entornos. Se puede acceder a los datos cifrados en un sistema operativo y descifrarlos en otro, siempre que se disponga de las credenciales de descifrado correctas. Esta flexibilidad es esencial para mantener el almacenamiento seguro de los datos en diferentes plataformas y dispositivos.
La función principal de VeraCrypt es la creación de contenedores cifrados. Un contenedor cifrado actúa como un disco virtual en el que se pueden almacenar datos de forma segura. Este contenedor aparece como un único archivo en el sistema, pero una vez montado en VeraCrypt, se comporta como un volumen de almacenamiento normal en el que se pueden añadir, editar y eliminar archivos. La principal ventaja de este método es que todo el contenido del contenedor está cifrado, lo que hace imposible que usuarios no autorizados accedan a los datos sin la clave de descifrado o la contraseña correctas.
Antes de que aparezcan los contenedores, la pantalla principal de VeraCrypt se parece a Pantalla principal de VeraCrypt.
Para crear un contenedor cifrado en VeraCrypt, comience seleccionando un archivo o partición que actuará como contenedor (Un archivo de volumen seleccionado en VeraCrypt).
Se le solicitará que elija el algoritmo de cifrado. AES es el algoritmo más recomendado, gracias a su alto nivel de seguridad (Selección de AES como algoritmo de cifrado de VeraCrypt).
A continuación especifique el tamaño del volumen (Tamaño del volumen de VeraCrypt).
El último paso es crear una contraseña segura (Definir una contraseña en VeraCrypt).
Ahora el contenedor está montado en VeraCrypt y listo para usar (Volumen cifrado montado en VeraCrypt). Funciona como cualquier otra unidad de almacenamiento, pero todos los datos almacenados dentro del contenedor se cifran automáticamente en tiempo real.
VeraCrypt también admite el cifrado de disco completo, lo que permite a los usuarios cifrar dispositivos de almacenamiento completos, como unidades externas, unidades flash USB o incluso discos duros internos. Esto garantiza que todos los datos del dispositivo estén cifrados, incluidos los archivos del sistema y el propio sistema operativo, si así se desea. El cifrado de disco completo es especialmente útil para proteger información confidencial en caso de robo o pérdida del dispositivo físico. Al utilizar el cifrado de disco completo, los usuarios deben introducir una contraseña o utilizar un archivo de claves en el momento del arranque para descifrar la unidad y acceder a su contenido.
Para cifrar un dispositivo de almacenamiento con VeraCrypt, el usuario selecciona la unidad o partición que desea cifrar y elige un algoritmo de cifrado. De forma similar a los contenedores cifrados, se crea una contraseña o un archivo de claves seguro para garantizar la integridad de los datos. Una vez que se completa el proceso de cifrado, el dispositivo entero se vuelve inaccesible sin las credenciales de descifrado correctas. Este método proporciona una capa integral de protección para unidades portátiles que pueden contener información confidencial.
Uso de Cryptomator para cifrar archivos almacenados en servicios de almacenamiento en la nube
Cryptomator es una potente herramienta diseñada específicamente para cifrar archivos antes de que se carguen en servicios de almacenamiento en la nube. Su simplicidad y facilidad de uso la convierten en una solución ideal para proteger datos confidenciales en plataformas como Google Drive, Dropbox y OneDrive. Cryptomator crea una "`bóveda` o vault" cifrada en su sistema local, donde los archivos se pueden almacenar de forma segura antes de sincronizarlos con la nube. La bóveda garantiza que los datos se cifren en su dispositivo antes de que se carguen, lo que los hace ilegibles para usuarios no autorizados incluso si el servicio de almacenamiento en la nube se ve comprometido.
Cryptomator está disponible en varias plataformas, incluidas Windows, macOS, Linux y dispositivos móviles como iOS y Android. Una vez instalado, puedes crear una bóveda cifrada donde se almacenarán tus archivos. Esta bóveda se encuentra en una carpeta que se sincroniza con el servicio de almacenamiento en la nube que hayas elegido, lo que garantiza que los archivos cifrados se carguen automáticamente como parte del proceso de sincronización normal.
Después de la instalación, inicie Cryptomator y cree una nueva bóveda cifrada haciendo clic en el botón “Agregar” (<<022.4.fig7>).
Luego, seleccione “Crear nuevo almacén”, elija un nombre y una ubicación de almacenamiento para su almacén (Selección de una ubicación de bóveda en Cryptomator). Este almacén puede ubicarse en una carpeta que esté sincronizada con su servicio de almacenamiento en la nube (por ejemplo, una carpeta en su directorio de Google Drive o Dropbox).
Ahora debe establecer una contraseña segura para la bóveda (Definir una contraseña en Cryptomator). Esta contraseña será necesaria para acceder a los archivos cifrados.
Una vez creada la bóveda, Cryptomator le solicitará que la desbloquee y la monte. Cuando la bóveda esté desbloqueada, se creará una unidad virtual en su sistema. Esta unidad virtual se comporta como una carpeta normal, lo que le permite mover archivos dentro y fuera de ella (Cryptomator - desbloquea y monta la bóveda).
Después de montarla, puede comenzar a agregar archivos. Simplemente arrastre y suelte o copie archivos en la bóveda. A medida que agrega archivos, Cryptomator los cifra automáticamente, lo que garantiza que los datos almacenados en la bóveda estén seguros.
Estos archivos aparecerán cifrados dentro de la carpeta de almacenamiento en la nube sincronizada (por ejemplo, Google Drive, Dropbox o OneDrive). Sin embargo, cuando se visualicen desde la unidad virtual, aparecerán como sus versiones originales, sin cifrar.
Dado que la bóveda se almacena en una carpeta que está sincronizada con un servicio de almacenamiento en la nube, todos los archivos cifrados se cargarán automáticamente en la nube. Estos archivos aparecerán en el almacenamiento en la nube como blobs cifrados, lo que hará imposible que usuarios no autorizados lean su contenido.
Una vez que haya terminado de trabajar con sus archivos, puede bloquear la bóveda, lo que desmonta la unidad virtual y garantiza que los archivos cifrados permanezcan seguros. La próxima vez que necesite acceder a la bóveda, simplemente desbloquéela ingresando su contraseña y la unidad virtual se volverá a montar con los archivos descifrados accesibles.
Cryptomator ofrece una sincronización perfecta con los servicios de almacenamiento en la nube, lo que garantiza que sus archivos cifrados se almacenen de forma segura sin necesidad de realizar ningún paso adicional. Por ejemplo, cuando agrega o modifica un archivo en la bóveda, este se cifra inmediatamente y se sincroniza con su servicio en la nube. Esto garantiza que los datos confidenciales estén protegidos en todo momento, incluso durante la sincronización.
El proceso de cifrado que utiliza Cryptomator es sólido y está diseñado para garantizar tanto la confidencialidad como la integridad. Los archivos almacenados en la bóveda se cifran mediante el algoritmo AES-256 y cada archivo se cifra individualmente, lo que permite una sincronización eficiente y garantiza que solo los archivos modificados se vuelvan a cargar en la nube.
Además de sus funciones de cifrado, Cryptomator ofrece indicaciones visuales para ayudarle a gestionar su bóveda. La bóveda aparece como una unidad virtual en su sistema, donde se puede acceder fácilmente a los archivos cifrados, y el proceso de bloqueo y desbloqueo es sencillo e intuitivo. Además, Cryptomator es de código abierto, lo que significa que su código está disponible públicamente para su revisión, lo que añade una capa adicional de transparencia y confianza en la seguridad de la herramienta.
Características principales de BitLocker
BitLocker es una función de cifrado de disco completo integrada en ciertas ediciones de Microsoft Windows y fue diseñada para proteger los datos mediante el cifrado de volúmenes enteros en el disco duro de una computadora. Al emplear algoritmos de cifrado potentes, BitLocker garantiza que los datos almacenados en el dispositivo estén protegidos contra el acceso no autorizado, incluso si el dispositivo de almacenamiento físico es robado o se pierde. BitLocker es particularmente útil en entornos donde la seguridad de los datos almacenados en dispositivos portátiles, como computadoras portátiles o unidades externas, es fundamental.
La función principal de BitLocker es proporcionar cifrado de disco completo (FDE). BitLocker utiliza el algoritmo AES con longitudes de clave de 128 o 256 bits, lo que ofrece una protección sólida contra los intentos de eludir la seguridad. BitLocker también admite el cifrado de unidades externas y dispositivos de almacenamiento extraíbles a través de su función BitLocker To Go.
Una de las características clave de BitLocker es su integración con el módulo de plataforma segura (TPM) del sistema, un componente de seguridad basado en hardware integrado en muchos ordenadores modernos. El TPM proporciona una capa adicional de protección al almacenar las claves de cifrado en un entorno seguro que está aislado del sistema operativo principal.
BitLocker ofrece autenticación previa al arranque, una función que mejora la seguridad al requerir que el usuario ingrese un PIN o use una memoria USB con una clave de inicio antes de que se inicie el sistema.
Como característica nativa de Windows, BitLocker está estrechamente integrado con el sistema operativo, lo que proporciona actualizaciones sin inconvenientes y compatibilidad con otras funciones de seguridad, como Windows Defender y Secure Boot. Esta integración garantiza que BitLocker funcione sin problemas para proteger los datos y, al mismo tiempo, mantener la estabilidad y la facilidad de uso generales del sistema.
Ejercicios guiados
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Explique la diferencia principal entre el cifrado de archivos y de disco completo (FDE).
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¿Cuál es la función de un módulo de plataforma segura (TPM) en el cifrado de BitLocker?
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¿Cómo garantiza Cryptomator que los archivos almacenados en servicios en la nube permanezcan seguros?
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Compare las características de seguridad de VeraCrypt y BitLocker. ¿Cuáles son las diferencias clave en la forma en que manejan el cifrado de disco completo y en qué situaciones preferiría uno sobre el otro?
Ejercicios exploratorios
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BitLocker ofrece cifrado para los usuarios de Windows, pero no todos los usuarios querrán depender de una solución propietaria. Investigue alternativas de código abierto a BitLocker, como LUKS y eCryptfs, que se utilizan habitualmente en sistemas Linux. Compare estas herramientas en términos de solidez de cifrado, facilidad de uso y mecanismos de recuperación de claves. ¿Cuál recomendaría a un usuario que busca una solución de cifrado flexible y transparente, y por qué?
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Explique cómo los proveedores de almacenamiento en la nube, como Google Drive y Dropbox, implementan el cifrado para los archivos almacenados en la nube. Compárelo con el cifrado que ofrece Cryptomator. ¿Cuáles son las ventajas de utilizar Cryptomator junto con estos servicios?
Resumen
Esta lección destaca la importancia de proteger los datos en reposo, haciendo énfasis en el cifrado de archivos y dispositivos de almacenamiento para garantizar la confidencialidad y seguridad de los datos. Profundiza en los conceptos esenciales del cifrado, que abarcan el cifrado de archivos, el cifrado de dispositivos de almacenamiento y el cifrado de disco completo (FDE). La lección explica cómo estos métodos convierten los datos legibles en formatos ilegibles a los que solo pueden acceder los usuarios autorizados con las claves de descifrado adecuadas. Esta protección se aplica tanto a los dispositivos locales como al almacenamiento en la nube, lo que garantiza la seguridad de los datos en caso de robo o pérdida.
La lección también explora VeraCrypt, una herramienta para crear contenedores cifrados y cifrado de disco completo, junto con Cryptomator, que protege los archivos almacenados en servicios en la nube. Por último, se analiza BitLocker, destacando características como el cifrado de disco completo y la integración con TPM para el almacenamiento seguro de claves.
Respuestas a los ejercicios guiados
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Explique la diferencia principal entre el cifrado de archivos y el cifrado de disco completo (FDE).
El cifrado de archivos protege los archivos individuales, lo que garantiza que solo los usuarios autorizados con la clave de descifrado o la contraseña correctas puedan acceder a ellos. El cifrado de disco completo (FDE), por otro lado, cifra todo el dispositivo de almacenamiento, incluido el sistema operativo, lo que hace que todos los datos del dispositivo sean inaccesibles sin autenticación. FDE protege todo lo que hay en el dispositivo, mientras que el cifrado de archivos se dirige a archivos específicos.
¿Cuál es la función de un módulo de plataforma segura (TPM) en el cifrado de BitLocker?
+ En el cifrado de BitLocker, el módulo de plataforma segura (TPM) es un componente de seguridad basado en hardware que almacena claves de cifrado en un entorno seguro. Mejora la seguridad al garantizar que las claves de cifrado estén aisladas del sistema operativo y puede desbloquear automáticamente las unidades cifradas durante el arranque, siempre que no se haya comprometido la integridad del sistema.
¿Cómo garantiza Cryptomator que los archivos almacenados en los servicios en la nube permanezcan seguros?
+ Cryptomator cifra los archivos localmente antes de que se carguen en los servicios de almacenamiento en la nube. Crea una bóveda cifrada donde los archivos se almacenan de forma segura y, una vez que se cargan, aparecen como blobs cifrados en el almacenamiento en la nube. Esto garantiza que, incluso si el servicio en la nube se ve comprometido, los usuarios no autorizados no puedan leer los archivos cifrados.
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Compare las características de seguridad de VeraCrypt y BitLocker. ¿Cuáles son las diferencias clave en cómo manejan el cifrado de disco completo y en qué escenarios preferiría uno sobre el otro?
VeraCrypt es una herramienta de código abierto que ofrece cifrado de disco completo multiplataforma y permite a los usuarios crear contenedores cifrados. Proporciona más opciones de personalización y transparencia porque es de código abierto. BitLocker, por otro lado, está integrado con Windows y ofrece una gestión perfecta con el Módulo de plataforma segura (TPM), que agrega seguridad basada en hardware. BitLocker generalmente se prefiere para entornos empresariales debido a su facilidad de integración y gestión a través de Active Directory, mientras que VeraCrypt puede ser preferido para usuarios que desean software de código abierto con un soporte de plataforma más amplio.
Respuestas a los ejercicios exploratorios
BitLocker ofrece cifrado para usuarios de Windows, pero no todos los usuarios querrán depender de una solución propietaria. Investigue alternativas de código abierto a BitLocker, como LUKS y eCryptfs, que se usan comúnmente en sistemas Linux. Compare estas herramientas en términos de solidez del cifrado, facilidad de uso y mecanismos de recuperación de claves. ¿Cuál recomendaría a un usuario que busca una solución de cifrado flexible y transparente, y por qué?
+ LUKS (Linux Unified Key Setup) y eCryptfs ofrecen un cifrado sólido. LUKS, el estándar para Linux, proporciona un cifrado sólido y admite varias claves por partición. eCryptfs es más fácil de usar, pero puede que no sea tan versátil para el cifrado de todo el disco. Según la investigación, LUKS sería la herramienta recomendada por su flexibilidad y compatibilidad con varias distribuciones de Linux, así como por su capacidad para cifrar unidades enteras.
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Explique cómo los proveedores de almacenamiento en la nube, como Google Drive y Dropbox, implementan el cifrado para los archivos almacenados en la nube. Compárelo con el cifrado que ofrece Cryptomator. ¿Cuáles son las ventajas de utilizar Cryptomator junto con estos servicios?
Los proveedores de almacenamiento en la nube como Google Drive y Dropbox suelen ofrecer cifrado del lado del servidor, donde los datos se cifran en reposo y en tránsito mediante claves administradas por el proveedor. Sin embargo, siguen teniendo el control sobre las claves de cifrado, lo que significa que podrían acceder a sus archivos o compartirlos si así lo exige la ley. Cryptomator, por el contrario, proporciona cifrado del lado del cliente, lo que significa que el usuario cifra los archivos localmente antes de que se carguen. Solo el usuario tiene las claves de descifrado, lo que ofrece más privacidad y seguridad. La ventaja de utilizar Cryptomator con estos servicios es que garantiza que los datos sigan siendo ilegibles incluso si el proveedor de la nube se ve comprometido o tiene que compartir datos con terceros.