Secure Hash Algorithm

La familia SHA (Secure Hash Algorithm, Algoritmo de Hash Seguro) es un sistema de funciones hash criptográficas relacionadas de la Agencia de Seguridad Nacional de los Estados Unidos y publicadas por el National Institute of Standards and Technology (NIST). El primer miembro de la familia fue publicado en 1993 es oficialmente llamado SHA. Sin embargo, hoy día, no oficialmente se le llama SHA-0 para evitar confusiones con sus sucesores. Dos años más tarde el primer sucesor de SHA fue publicado con el nombre de SHA-1. Existen cuatro variantes más que se han publicado desde entonces cuyas diferencias se basan en un diseño algo modificado y rangos de salida incrementados: SHA-224, SHA-256, SHA-384, y SHA-512 (llamándose SHA-2 a todos ellos).

En 1998, un ataque a SHA-0 fue encontrado pero no fue reconocido para SHA-1, se desconoce si fue la NSA quien lo descubrió pero aumentó la seguridad del SHA-1.

SHA-1

SHA-1 ha sido examinado muy de cerca por la comunidad criptográfica pública, y no se ha encontrado ningún ataque efectivo. No obstante, en el año 2004, un número de ataques significativos fueron divulgados sobre funciones criptográficas de hash con una estructura similar a SHA-1; lo que ha planteado dudas sobre la seguridad a largo plazo de SHA-1.

SHA-0 y SHA-1 producen una salida resumen de 160 bits (20 bytes) de un mensaje que puede tener un tamaño máximo de 2⁶⁴ bits, y se basa en principios similares a los usados por el profesor Ronald L. Rivest del MIT en el diseño de los algoritmos de resumen de mensaje MD4 y MD5.

La codificación hash vacía para SHA-1 corresponde a:

   SHA1("") = da39a3ee5e6b4b0d3255bfef95601890afd80709

Ataques contra SHA-1

La resistencia del algoritmo SHA-1 se ha visto comprometida a lo largo del año 2005. Después de que MD5, entre otros, quedara seriamente comprometido en el 2004 por parte de un equipo de investigadores chinos, el tiempo de vida de SHA-1 quedó visto para sentencia.

El mismo equipo de investigadores chinos, compuesto por Xiaoyun Wang, Yiqun Lisa Yin y Hongbo Yu (principalmente de la Shandong University en China), ha demostrado que son capaces de romper el SHA-1 en al menos 2⁶⁹ operaciones, unas 2000 veces más rápido que un ataque de fuerza bruta (que requeriría 2⁸⁰ operaciones). Los últimos ataques contra SHA-1 han logrado debilitarlo hasta 2⁶³.

Según el NIST:

«Este ataque es de particular importancia para las aplicaciones que usan firmas digitales tales como marcas de tiempo y notarías. Sin embargo, muchas aplicaciones que usan firmas digitales incluyen información sobre el contexto que hacen este ataque difícil de llevar a cabo en la práctica.»

A pesar de que 2⁶³ suponen aún un número alto de operaciones, se encuentra dentro de los límites de las capacidades actuales de cálculos, y es previsible que con el paso del tiempo romper esta función sea trivial, al aumentar las capacidades de cálculo y al ser más serios los ataques contra SHA-1.

La importancia de la rotura de una función hash se debe interpretar en el siguiente sentido: Un hash permite crear una huella digital, teóricamente única, de un archivo. Una colisión entre hashes supondría la posibilidad de la existencia de dos documentos con la misma huella. La inicial similitud propuesta con la equivalencia a que hubiese personas que compartiesen las mismas huellas digitales, o peor aún, el mismo ADN no es adecuada pues, aunque fuera trivial encontrar dos ficheros con el mismo resumen criptográfico ello no implicaría que los ficheros fueran congruentes en el contexto adecuado. Siguiendo con la hipótesis de la similitud biométrica de dos personas, sería el equivalente a necesitar modificar el número de brazos en una persona para que su impresión dactilar fuera igual a la de otra.

A pesar de que el NIST contempla funciones de SHA de mayor tamaño (por ejemplo, el SHA-512, de 512 bits de longitud), expertos de la talla de Bruce Schneier abogan por, sin llamar a alarmismos, buscar una nueva función hash estandarizada que permita sustituir a SHA-1. Los nombres que se mencionan al respecto son Tiger, de los creadores de Serpent, y WHIRLPOOL, de los creadores de AES.

Véase también

• MD2
• MD4
• MD5
• Tiger
• WHIRLPOOL
• RIPEMD-160
• Códigos cíclicos

Enlaces externos

• RFC del SHA-1
• Descripción de la evolución de ataques contra SHA-1
• SHA-1 roto, por Bruce Schneier (en inglés)
• SHA-1 reducido a 2⁶³ cálculos, por Bruce Schneier (en inglés)
• SHA-1 roto, por Wang Xiaoyun con un computador común (en inglés)
• passcrack.spb.ru tablas Rainbow para SHA1
• Calculadora simple de hash
• Sumador MD5 para Windows, genera y controla SHA1 y MD5
• Generando un hash sha1 con ASP.NET y C# de forma sencilla y simple
• hashgenerator.de – genera SHA1, SHA256, SHA38 y SHA512