Tokenización vs. Cifrado: ¿Qué es mejor para la seguridad de los datos?

La tokenización y el cifrado son dos caras de la misma moneda en la seguridad de datos. Aunque comparten similitudes, la diferencia clave radica en cómo protegen los datos sensibles y cuándo es mejor aplicar cada uno.

A medida que la seguridad se convierte en una norma crítica, usar prácticas de seguridad a medias sin entender el uso de la tokenización y el cifrado puede llevar a vulnerabilidades de datos, riesgos cibernéticos o malware.

Evaluar las aplicaciones de la tokenización y el cifrado antes de asegurar los activos de datos proporciona seguridad a las operaciones de datos críticas y fortalece los estándares de gobernanza y protección de datos.

Evaluar el tipo correcto de seguridad de datos, ya sea tokenización o cifrado con software de cifrado permitiría evaluar las posibles implicaciones y ofrecer la mejor alternativa.

En general, una técnica será superior según el caso de uso y otros requisitos. Cualquiera que afirme que una sola tecnología es la solución para todo te está vendiendo algo. Vamos a descubrir en detalle qué hacen la tokenización y el cifrado.

Profundicemos en la tokenización y el cifrado y entendamos estos conceptos en detalle.

¿Qué es la tokenización?

La tokenización reemplaza elementos sensibles o privados con datos no sensibles generados aleatoriamente, llamados tokens. Estos tokens se vinculan a los valores reales pero no pueden ser revertidos.

Los tokens no tienen valor explotable y pueden adoptar cualquier forma. Una plataforma de tokenización te ayuda a convertir datos sensibles en tokens para usarlos en su lugar, asegurando la privacidad y seguridad de los datos.

Fuente: Wikipedia

Descripción: Este es un ejemplo simplificado de cómo funciona comúnmente la tokenización de pagos móviles a través de una aplicación de teléfono móvil con una tarjeta de crédito.

Cómo funciona la tokenización

Con la tokenización, solo puedes acceder a la información original consultando la tabla de tokens.

Así es como funciona el proceso:

• Clasificación de datos identifica los datos sensibles que necesitan protección, como información de identificación personal (PII), DSS, HIPAA u otros datos sensibles.
• Generación de tokens genera aleatoriamente un token para cada elemento de datos sensibles. Pueden ser caracteres alfanuméricos sin significado real.
• Mapeo de tokens vincula los tokens con los datos sensibles originales en un mapa de clave-valor, también llamado tabla de tokens.
• Procesos de seguridad de datos almacenan los datos sensibles en una bóveda segura e aislada con la tabla de tokens. La bóveda está protegida por características de seguridad fuertes y controles de acceso.
• Uso de datos tokenizados envía tokens en lugar de datos reales cada vez que una aplicación requiere acceso a información sensible. Si el sistema tiene los permisos requeridos, el motor de tokenización busca los datos originales vinculados a los tokens.

Aquí tienes un ejemplo de tokenización:

Fuente: Piiano

Al implementar la tokenización, es aconsejable mantener el sistema de tokenización separado de los sistemas y aplicaciones de procesamiento de datos. Esto reduce el riesgo de ataques de ingeniería inversa, incluidos los de fuerza bruta.

Estudiando la des-tokenización

Los usuarios autorizados a veces requieren acceso a información sensible durante procesos de ejecución, transacciones, análisis o informes. La des-tokenización les ayuda a recuperar datos originales de los tokens.

La des-tokenización permite a las personas ver los datos originales, pero solo con acceso privilegiado. Una vez verificado, la bóveda busca el token en la tabla de tokens y devuelve los valores originales.

Tipos de tokenización

Existen dos tipos de tokenización: con bóveda y sin bóveda.

Tokenización tradicional y con bóveda

En la tokenización tradicional, las relaciones entre los valores sensibles originales y los tokens se almacenan en una ubicación centralizada. Esta bóveda asegura los datos originales en un formato cifrado (para protección adicional). Siempre que se requiera acceso a los datos originales, la bóveda verifica el permiso de acceso y da acceso a los datos originales si está autorizado.

Tokenización sin bóveda

La tokenización sin bóveda opera de manera diferente. En lugar de almacenar datos en una ubicación de terceros, el proceso de tokenización ocurre en el dispositivo del usuario. Los datos tokenizados se envían para su procesamiento para cualquier uso, sin exponer nunca los conjuntos de datos originales.

Controla los datos sensibles de los usuarios locales, asegurando la soberanía y privacidad de los datos.

Beneficios de la tokenización

La tokenización puede ser un método de seguridad crucial y fácil para manejar datos sensibles sin ningún cálculo importante. A continuación se presentan algunos beneficios de la tokenización:

• Seguridad de datos: A medida que los datos se transforman en un token completamente diferente que no se parece en nada al paquete de datos original, esta técnica puede reducir el alcance de las violaciones de datos y los ciberataques.
• Auditoría de cumplimiento: Los datos tokenizados reducen las auditorías de gobernanza y cumplimiento ya que los tokens no pueden ser revertidos para revelar el valor real de los datos sin el permiso del usuario para acceder a la bóveda de tokens.
• Gestión de bases de datos: Los tokens son compatibles con grandes bases de datos porque aseguran la base de datos mediante la incrustación de bóvedas. Permite a los especialistas en seguridad de datos con conocimientos técnicos modestos transmitir datos de manera segura sin complicarlo.
• Facilidad de cálculo: La tokenización solo requiere un número de seguro social que ayuda a acceder a la bóveda de tokens y al valor real de los datos. A diferencia del cifrado, no convierte los datos en un formato matemático críptico que necesita una experiencia adecuada para recuperar el valor original.

Desafíos de la tokenización

Aunque la tokenización parece un proceso simple y efectivo, existen limitaciones potenciales que uno debe tener en cuenta:

• Dependencia del sistema de tokenización: Un token no puede ser descifrado hasta que el usuario no tenga un número de seguro social. Para datos sensibles que necesitan acción rápida, como números de tarjetas de crédito o procesamiento de pagos, la tokenización podría retrasar o detener el intercambio de datos entre dos servidores.
• Interoperabilidad limitada: Los tokens tienen una interoperabilidad limitada en varios sistemas operativos y dispositivos. Podría no ser adecuado para todo tipo de entorno informático y no puede funcionar sin la autenticación adecuada del usuario.
• Problemas de cumplimiento: Aunque la tokenización reduce problemas de cumplimiento como PCI DSS o HIPAA, siempre lleva un riesgo de ser filtrado o infiltrado debido a la falta de cumplimiento o gobernanza de datos.
• Falta de escalabilidad y universalidad: La tokenización no es la "mejor" cuando se trata de asegurar todo tipo de flujos de trabajo de transmisión de datos, ya que solo funciona con datos estructurados. Esto la convierte en una técnica "menos preferida" para transacciones de datos más sensibles.

¿Qué es el cifrado?

El mejor software de cifrado transforma la información legible en texto plano en texto cifrado ilegible, enmascarando la información sensible de usuarios no autorizados. Dependiendo del algoritmo y el tamaño de la clave de cifrado, el proceso puede variar de simple a altamente complejo.

El cifrado utiliza modelos matemáticos para codificar los datos. Solo las partes con claves de descifrado pueden descifrarlo. El proceso protege los datos en reposo, en tránsito o durante el procesamiento.

Los objetivos clave del cifrado incluyen:

• Confidencialidad de datos: Asegurar que solo las partes autorizadas tengan acceso a los datos.

• Integridad de datos: Protege los datos cifrados de ser alterados durante la transmisión.

• Autenticación: Ayuda a verificar la identidad de la parte de comunicación.

• No repudio: Evita que cualquier parte niegue su participación en el crecimiento o envío de un conjunto de datos seleccionado.

Cómo funciona el cifrado

A medida que aumenta el número o la longitud de las claves criptográficas, también lo hace la fuerza del cifrado. Si las claves criptográficas son cortas, se vuelve fácil adivinarlas mediante técnicas como ataques de fuerza bruta.

Entendamos el cifrado con un ejemplo. Supongamos que deseas enviar un paquete a un amigo y asegurarte de que el encargado del correo no lo abra. Pondrás el paquete en una caja y lo cerrarás con dos códigos. Cuando uses un código para cerrar la caja, necesitarás el otro código para abrirla. Estos dos códigos representan las claves pública y privada.

En este caso:

• La clave pública es el código que compartes abiertamente, permitiendo a cualquiera cerrar la caja.
• La clave privada es el código confidencial utilizado para abrirla.

El cifrado asimétrico funciona de manera similar: el remitente utiliza una clave pública para cifrar los datos, y el receptor utiliza la clave privada para descifrarlos. También puedes usarlo para verificar la identidad del remitente. Supongamos que agregas un segundo candado que cierras con tu clave privada. Si tu amigo puede abrirlo usando tu clave pública, podrá verificar que lo enviaste tú.

Existen otros tipos de cifrado, como el cifrado simétrico. En este tipo, el remitente y el receptor utilizan la misma clave para cifrar o descifrar los datos.

Tipos de cifrado

Existen dos tipos de software de cifrado: simétrico y cifrado asimétrico.

Cifrado simétrico

El cifrado simétrico, también conocido como el algoritmo de clave compartida, utiliza una clave secreta para cifrar y descifrar la información. Es una de las técnicas de cifrado más antiguas y se ejecuta más rápido, lo que lo hace adecuado para transmitir datos en masa.

Fuente: Wikipedia

Ejemplos comunes de cifrado simétrico incluyen:

• Estándar de cifrado avanzado (AES): El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) desarrolló el AES como una alternativa al Estándar de Cifrado de Datos. Tiene tres longitudes de clave, incluyendo claves de cifrado de 128 bits, 192 bits y 256 bits.

• Estándar de cifrado de datos (DES): El gobierno de EE. UU. lo adoptó como el estándar oficial para cifrar datos informáticos en 1977.

• Triple estándar de cifrado de datos (3DES): Ejecuta DES tres veces con tres claves separadas.

Cifrado asimétrico

El cifrado asimétrico también se conoce como criptografía de clave pública. ¿Recuerdas cómo nos aseguramos de que el encargado del correo no abriera el paquete? Usamos cifrado asimétrico para asegurarlo.

El cifrado asimétrico utiliza dos claves, una clave pública y una clave privada. Para asegurar la confidencialidad e integridad del mensaje, el remitente generalmente revela la clave pública, y los receptores utilizan la clave privada del remitente para descifrar y leer el mensaje.

El certificado de capa de sockets seguros (SSL) o los certificados de seguridad de la capa de transporte (TLS) utilizan cifrado asimétrico para asegurar la seguridad del sitio web.

Fuente: Linkedin

A continuación se presentan algunos ejemplos de cifrado asimétrico.

• Rivest-Shamir-Adleman (RSA): Los navegadores a menudo utilizan este método para conectarse a un sitio web o redes privadas virtuales (VPN) internamente dentro de un entorno de sistema.

• Criptografía de curva elíptica (ECC): Este método combina curvas elípticas y teoría de números para cifrar datos. Ofrecen una seguridad más robusta con claves más pequeñas y eficientes. Por ejemplo, una clave RSA de 15,360 bits equivale a una clave ECC de 512 bits.

Estudiando el descifrado

El descifrado es el reverso del cifrado: convierte el texto cifrado de nuevo en texto plano, haciéndolo legible. Al igual que el cifrado, el descifrado depende de claves criptográficas para restaurar el texto cifrado a su forma original.

Beneficios del cifrado

Debido a que el cifrado sigue la criptografía y asegura caminos críticos o protocolos durante el intercambio de paquetes, aquí hay algunos beneficios seguros del cifrado.

• Elimina la pérdida de paquetes: El cifrado envuelve los datos en el Código Estándar Americano para el Intercambio de Información (ASCII) con un algoritmo de cifrado y una clave de cifrado y crea texto cifrado que elimina la posibilidad de pérdida de paquetes durante la transferencia de archivos.
• Protección de datos fuerte: El cifrado puede proporcionar un marco de seguridad robusto tanto para datos estructurados como no estructurados como archivos completos, discos, carpetas, discos duros, y asegurar la confidencialidad completa de los datos.
• Estándares generalizados: Protocolos estandarizados como el (algoritmo de clave pública RSA) establecen fuertes puntos de referencia mundiales de seguridad con algoritmos de criptografía poderosos y una arquitectura de red casi inquebrantable.
• Confidencialidad (datos en reposo): El cifrado asegura la confidencialidad de los datos incluso durante situaciones de emergencia. En caso de que los datos sean robados o filtrados, los valores reales de los datos permanecen latentes dentro del paquete de datos y no podrían ser accedidos sin la clave de cifrado.
• Control de seguridad granular: El cifrado de datos puede tener claves privadas específicas para miembros que permiten control de acceso basado en roles (RBAC) que asegura que un usuario pueda ver una parte o componente específico de una base de datos según su rol y designación.

Desafíos del cifrado

Aunque el cifrado proporciona una forma infalible de transmisión de datos, el usuario debe tener cuidado de realizar algunas verificaciones de seguridad previas para evitar los siguientes desafíos:

• Complejidad en la gestión de claves: Salvaguardar las claves de cifrado, ya sean públicas o privadas, es crítico. No proteger las claves resulta en un daño permanente a los datos y puede desencadenar una violación de datos a nivel de toda la empresa.
• Sobrecarga de rendimiento: Cifrar y descifrar datos requiere procesadores de hardware y software significativos, lo que impacta el rendimiento del sistema y perturba las cargas del servidor.
• Alcance amplio de cumplimiento: Cifrar datos aún puede caer bajo regulaciones de cumplimiento, lo que aumenta la complejidad de las auditorías y aumenta las implicaciones legales o ambientales de proteger los datos.
• Riesgo de implementación débil: Los datos mal cifrados (como claves débiles o texto cifrado débil) pueden aumentar la ineficacia del cifrado y hacerlo susceptible a virus o interferencias externas de hackers.

Comparando la tokenización y el cifrado objetivamente: puntos clave

La tokenización y el cifrado mejoran la seguridad de los datos a través de diferentes enfoques. Comparemos objetivamente para elegir una técnica adecuada para tus necesidades, caso de uso y requisitos comerciales.

• Proceso de trabajo: El cifrado codifica los datos en un formato ilegible, mientras que la tokenización reemplaza la información sensible en los datos con tokens generados aleatoriamente.

• Tipo de datos soportados: El cifrado soporta datos estructurados y no estructurados, y la tokenización soporta datos estructurados como detalles de tarjetas de pago y números de seguridad social.

• Casos de uso: El cifrado es excelente para asegurar datos en reposo. La tokenización es preferida para transacciones de comercio electrónico y casos de uso donde debes reducir el alcance de la industria de tarjetas de pago (PCI) al pasar datos tokenizados a procesos posteriores.

• Intercambios de datos: Con el cifrado, terceros con la clave pueden acceder a los datos. Sin embargo, la tokenización requiere acceso a la bóveda de tokens para intercambios de datos, limitando su idoneidad en algunos escenarios.

• Seguridad: En el cifrado, los datos sensibles salen de la organización en un formato cifrado. En cuanto a la tokenización, los datos generalmente nunca salen de una organización.

• Adaptabilidad: El cifrado facilita la escalabilidad cuando trabajas con grandes volúmenes de datos. Por el contrario, la tokenización presenta desafíos de escalabilidad a medida que la base de datos crece.

• Compromisos: Para mantener el formato de los datos, es posible que debas comprometer un poco la fuerza del cifrado. La tokenización mantiene el formato de los datos sin comprometer la seguridad.

• Cumplimiento PCI: Los estándares de cifrado PCI requieren muchos recursos, aumentando significativamente los costos operativos. La tokenización reduce los costos asociados con PCI, ya que los comerciantes no manejan directamente la información de pago. El proceso de tokenización no es un requisito de cumplimiento PCI; sin embargo, es una práctica establecida de procesamiento de pagos.

¡Asegura la elección correcta!

Para elegir entre cifrado y tokenización, evalúa tus necesidades de seguridad de datos y el tipo de datos con los que trabajarás. La tokenización es buena para piezas más pequeñas de datos como números de tarjetas de crédito. Sin embargo, si trabajas con grandes volúmenes de datos, el cifrado será una opción más adecuada.

Consulta las opciones que facilitarían el cumplimiento de las políticas de seguridad de datos mientras aseguras la viabilidad con tu presupuesto.

Es mejor usar ambas técnicas juntas siempre que sea posible, ya que no son mutuamente excluyentes.

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Editado por Monishka Agrawal