Cifrado y privacidad de voz en radio de seguridad publica: DES, AES, ADP y codificacion

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De los codificadores a los cifrados: una breve historia

La radio de seguridad publica ha buscado privacidad casi desde que existe, y las herramientas para lograrla han cambiado de forma drastica. En la era analogica, la unica manera practica de mantener una conversacion fuera del escaner de un transeunte era distorsionar el audio mismo. Los primeros dispositivos invertian o desplazaban la señal de voz para que sonara confusa a cualquiera sin un equipo compatible. Sonaba secreto, y por un tiempo evito que el escaner de policia del vecino le encontrara sentido a un control de transito. Pero en realidad nunca protegio la informacion. Solo reorganizaba el sonido.

A medida que las radios se volvieron digitales, tambien lo hicieron las herramientas de privacidad. En lugar de distorsionar el audio, los sistemas digitales podian tomar la secuencia de unos y ceros que representan la voz y pasarla por un cifrado matematico, convirtiendola en una salida que no significa nada sin la clave correcta. Este fue un cambio genuino. Un cifrado digital bien implementado no solo hace dificil seguir el audio, sino que hace que recuperar el contenido sea computacionalmente inviable. La historia de la privacidad en radio es, en esencia, la historia de esa migracion, de ocultar el sonido a proteger realmente los datos, y saber en que punto de esa linea de tiempo se encuentra una funcion determinada le dice casi todo lo que necesita saber sobre si se puede confiar en ella.

El problema es que el lenguaje de marketing no siempre estuvo a la altura de la realidad tecnica. Palabras como "privacidad", "seguro" y "cifrado" se aplican de forma imprecisa, y parte de lo que hoy se vende como funcion de privacidad se parece mas, en espiritu, a los viejos codificadores analogicos que a un cifrado moderno. Por eso no puede simplemente confiar en la etiqueta de la hoja de datos. Tiene que saber que hay debajo de ella.

Por que la codificacion no es cifrado

La distincion mas importante de todo este tema es la diferencia entre codificacion y cifrado, porque se venden con palabras parecidas pero entregan niveles de proteccion muy distintos. La codificacion analogica de voz, incluida la inversion de voz y sus variantes, no cifra nada. Oculta el audio. Toma el sonido y lo distorsiona para que un oyente casual escuche ruido en lugar de voz. No existe una clave criptografica protegiendo el significado de las palabras en ningun sentido serio. La transformacion es fija o casi fija, y es bien conocida, lo que significa que cualquiera con la motivacion de revertirla puede hacerlo sin mucho esfuerzo.

Esto importa porque la codificacion da una falsa sensacion de seguridad que podria ser incluso peor que no tener ninguna. Una tripulacion que cree que un canal esta protegido hablara con libertad en el. Si la proteccion es solo inversion de voz, estan transmitiendo informacion sensible creyendo que esta blindada cuando no lo esta. Piense en la codificacion como una cerca de privacidad, no como una boveda. Mantiene alejados a los curiosos ociosos que se topan con su trafico. No detiene a nadie que en verdad quiera entrar.

La codificacion tampoco ha desaparecido por completo de los sistemas digitales. Algunas radios digitales modernas ofrecen una funcion de codificacion como opcion de privacidad de nivel basico, y no debe confundirse con cifrado real solo porque viva dentro de una radio digital. Si una especificacion describe una funcion de privacidad usando el lenguaje de la codificacion en lugar de un cifrado nombrado y una longitud de clave, tratelo como ocultamiento, no como proteccion.

DES y por que esta obsoleto

Cuando el cifrado digital llego por primera vez a la radio de seguridad publica, DES era el estandar del momento. Era un cifrado real, una mejora genuina sobre la codificacion analogica, y por un tiempo cumplio su funcion. El problema es el tiempo mismo. DES usa una clave corta, de 56 bits, y esa longitud de clave ya se veia debil hace decadas. A finales de los años noventa, DES fue vulnerado publicamente por fuerza bruta. Investigadores demostraron que el espacio de claves era lo bastante pequeño para recorrerlo con esfuerzo dedicado, y esa demostracion efectivamente termino con la vida de DES como herramienta de seguridad seria. Lo que alguna vez fue de punta se convirtio en una advertencia sobre elegir una longitud de clave que no puede envejecer bien.

DES ya no se considera seguro. Esa no es una opinion controversial ni marginal, es el consenso establecido, y es la razon por la que los estandares avanzaron. En el mundo P25 especificamente, DES fue historicamente una opcion disponible, pero esta descontinuado a favor de AES. Si esta evaluando un sistema antiguo, o uno usado, o una cotizacion que aun lista DES como su cifrado, esa es una señal para detenerse y preguntar por que. Un sistema cuya proteccion mas fuerte es DES es un sistema que protege su trafico con un candado que fue abierto publicamente hace una generacion.

La leccion de DES no es solo "DES es viejo". Es que la longitud de clave tiene una vida util, y que un cifrado que parecia inquebrantable al momento de la compra puede convertirse en un pasivo sin que cambie una sola linea de codigo. Esa leccion define la respuesta correcta hoy.

AES: el estandar moderno seguro

AES es el estandar moderno aceptado para el cifrado en radio de seguridad publica y mucho mas alla de ella. Reemplazo a DES como el algoritmo sobre el que se construyen los sistemas serios, y a diferencia de su predecesor se ha mantenido firme. AES no tiene una vulneracion practica conocida. Cuando un algoritmo ha sido estudiado tan intensamente, por tantas personas, durante tanto tiempo, y aun no tiene una debilidad practica, ese historial vale mas que cualquier afirmacion tecnica aislada, y es gran parte de la razon por la que AES es la opcion correcta por defecto.

AES viene en tres longitudes de clave: 128, 192 y 256 bits. Las tres se consideran seguras frente a las amenazas actuales. Vale la pena decirlo con claridad: no existe algo llamado AES-512, a pesar de la aparicion ocasional de esa frase en conversaciones informales o en marketing dudoso. Si ve AES-512 en una hoja de datos, tratelo como una señal de alerta sobre el rigor del proveedor, no como un producto mas fuerte. El menu real es 128, 192 y 256, y para fines de seguridad publica la decision practica suele ser entre 128 y 256.

Para la mayoria de los organismos la recomendacion es simple: si va a cifrar, cifre con AES, y prefiera AES-256 a menos que tenga una razon especifica para no hacerlo. AES-128 no es debil. Pero 256 cuesta poco extra en la practica y compra un margen significativo, y la razon por la que ese margen importa tiene que ver con como envejecen estos sistemas y con lo que viene.

• AES-128 es seguro frente a las amenazas actuales y es una eleccion legitima.
• AES-192 existe como opcion intermedia y rara vez es el factor decisivo en una compra.
• AES-256 es la opcion prudente por defecto para un sistema que planea conservar por muchos años, por razones que se explican en la siguiente seccion.

La pregunta cuantica y por que 256 bits es la cobertura prudente

Escuchara mencionar la computacion cuantica en discusiones sobre cifrado, a veces con un tono alarmante que no corresponde con la realidad de corto plazo. Aqui va la version practica, sin exageraciones. La amenaza futura relevante de la computacion cuantica a gran escala es que en efecto reduce a la mitad la fortaleza de un cifrado simetrico como AES. Eso no es lo mismo que quebrarlo. Significa que una longitud de clave dada se comporta, frente a esa amenaza futura, mas o menos como si tuviera la mitad de su tamaño.

Aplique eso a las longitudes de clave de AES y el panorama es tranquilizador en lugar de alarmante. AES-256, con su fortaleza efectiva reducida a la mitad, conservaria aun alrededor de una seguridad equivalente a 128 bits, lo cual es un margen enorme y se considera seguro para el futuro previsible. En otras palabras, se espera que AES-256 se mantenga fuerte incluso frente a la amenaza cuantica que a la gente le preocupa. Precisamente por eso 256 bits es la cobertura prudente. No la compra porque 128 este vulnerado hoy. La compra porque un sistema de radio es un activo de larga vida, y 256 le da un margen que dura mas que el equipo mismo.

Lo que no debe hacer es exagerar el peligro de corto plazo. Hoy no existe un ataque cuantico practico contra AES, y el cielo no se esta cayendo. La respuesta correcta no es el panico, es una opcion por defecto tranquila y sensata: cuando cifre algo que espera que dure mucho tiempo en una radio que planea conservar mucho tiempo, elija AES-256 y deje de preocuparse por eso.

ADP y las opciones propietarias de clave corta

Entre el cifrado real AES y la codificacion analogica hay un nivel intermedio de opciones de privacidad propietarias de clave corta, y aqui es donde suele ocurrir la mayor confusion, y la mayor decepcion. El ejemplo mas conocido es ADP, Advanced Digital Privacy de Motorola. ADP es un cifrado propietario construido sobre RC4 con una clave corta de 40 bits. Ese espacio de claves pequeño, combinado con debilidades conocidas en esta clase de cifrado, hace que ADP pueda ser vulnerado con relativa rapidez por alguien con las herramientas adecuadas, y las radios definidas por software han hecho que esas herramientas sean mucho mas accesibles de lo que solian ser.

Nada de esto significa que ADP no sirva para nada. Tiene un uso real y honesto: mantener alejados a los oyentes casuales de escaner de su trafico. Si el objetivo es evitar que el aficionado con una aplicacion de escaner siga la charla rutinaria, ADP lo logra, y frecuentemente esta disponible a bajo costo o gratis, lo cual lo hace atractivo para organismos que quieren una capa ligera de privacidad sin un costo de licenciamiento. El problema surge unicamente cuando se confunde ADP con seguridad genuina. Los expertos no consideran que un cifrado propietario de 40 bits sea suficiente para proteger informacion sensible, y usted tampoco deberia tratarlo asi.

Vale la pena dejar constancia de dos puntos mas. Primero, ADP no forma parte del estandar P25. Es una funcion del fabricante añadida sobre el equipo P25, no un elemento del estandar abierto, y esa distincion tiene consecuencias reales para el cumplimiento normativo, tratadas mas abajo. Segundo, ADP es representativo de una categoria mas amplia. Cualquier opcion de privacidad propietaria con clave corta o diseño de tipo RC4 debe clasificarse como privacidad casual, no seguridad real, sin importar el nombre de la marca en la caja.

• Adecuado para: mantener alejados a oyentes casuales de escaner y a curiosos ociosos del trafico rutinario, a bajo costo o gratis.
• No suficiente para: informacion genuinamente sensible que necesita proteger frente a una parte decidida.
• Recuerde: ADP es propietario y no forma parte del estandar P25, lo cual importa para el cumplimiento normativo.

Como difieren las ofertas entre P25, DMR y NXDN

El modo digital que use su sistema determina que cifrado esta realmente disponible, y a nivel de decision las diferencias son mas faciles de entender de lo que sugiere la tecnologia subyacente. La idea clave es que "cifrado" significa cosas distintas en diferentes modos y con diferentes proveedores, por lo que no puede evaluar el cifrado en abstracto. Tiene que preguntar que ofrece un producto especifico en un modo especifico.

P25 es el modo mas asociado con la interoperabilidad formal de seguridad publica, y dentro de el AES es la opcion fuerte reconocida mientras que DES es la opcion heredada y descontinuada. Adiciones propietarias como ADP pueden añadirse al equipo P25, pero como se señalo, no forman parte del estandar, y elegirlas en lugar de AES tiene efectos secundarios. Cuando alguien dice que un sistema P25 esta cifrado, la pregunta de seguimiento siempre es: cifrado con que, ¿AES o algo propietario?

DMR es donde la variacion es mas amplia, porque el cifrado en DMR depende mucho del proveedor. Las opciones de privacidad basica y mejorada en DMR generalmente son debiles, y usan claves cortas o diseños de tipo RC4 dentro de la misma familia del nivel de privacidad casual descrito antes. Pero algunas implementaciones de DMR ofrecen AES, que es fuerte. Asi que dos radios DMR pueden ambas anunciar cifrado y estar a mundos de distancia entre si, una ofreciendo ocultamiento casual y la otra proteccion genuina. Con DMR mas que con cualquier otro modo, lea con cuidado la funcion de privacidad especifica y confirme si AES esta realmente disponible y habilitado.

NXDN tiene su propio panorama de privacidad, y es uno de los modos donde la codificacion aparece como funcion ofrecida. Eso nos regresa al primer principio de esta guia: una opcion de codificacion dentro de un modo digital sigue siendo codificacion, no cifrado, y debe entenderse como ocultamiento. En los tres modos la regla a nivel de decision es la misma. No acepte la palabra "cifrado" como respuesta. Exija el algoritmo especifico y la longitud de clave, y juzguelo por eso.

El costo de interoperabilidad del cifrado

El cifrado no es gratis, y el costo mas importante no es la tarifa de licenciamiento. Es la interoperabilidad. El cifrado solo funciona cuando ambas radios comparten el algoritmo y la clave. Dos radios que no coinciden en ambos no pueden entender el trafico cifrado de la otra, lo cual significa que un desajuste en el cifrado rompe la capacidad de comunicarse justo en el momento en que esa capacidad mas importa: una respuesta de multiples organismos.

Este es el corazon defensivo de todo el tema. Si su organismo cifra un canal y un compañero de apoyo mutuo no comparte su algoritmo y su clave, no podran escucharlo en ese canal, y usted no podra escucharlos a ellos. No importa que tan fuerte sea su AES-256 si la unidad que llega de la jurisdiccion vecina esta excluida de la conversacion. El cifrado que protege un canal de personas externas lo protege de sus propios compañeros de la misma manera, porque para la radio no hay diferencia entre un espia y un aliado que carece de la clave.

La respuesta practica no es evitar el cifrado. Es ser deliberado sobre donde lo aplica y mantener utilizables los canales de interoperabilidad. Designe y mantenga grupos de conversacion de interoperabilidad sin cifrar o con claves comunes para que los compañeros de apoyo mutuo siempre puedan comunicarse con usted, y reserve el cifrado para el trafico que en verdad lo necesita. Los organismos que cifran todo por defecto suelen descubrir el problema de la manera dificil, en un incidente grande, cuando una tripulacion vecina transmite y escucha silencio. Planifique juntos, no por separado, los lados cifrados e interoperables de su sistema.

• El trafico cifrado solo es comprensible para radios que comparten tanto el algoritmo como la clave.
• Un desajuste de clave o algoritmo rompe silenciosamente la comunicacion con los compañeros de apoyo mutuo.
• Mantenga utilizables los canales de interoperabilidad designados para que los compañeros siempre puedan comunicarse con usted.
• Cifre de forma selectiva, ajustando la proteccion a la sensibilidad del trafico.

Normas, subvenciones y como comprar con los ojos abiertos

Hay una dimension de cumplimiento normativo en esta decision que puede durar mas que el equipo mismo, y merece un encuadre cuidadoso. Historicamente, las guias federales de subvenciones para interoperabilidad han exigido AES, comunmente AES-256, para que un sistema P25 cifrado se considere conforme con los estandares. Bajo esa guia historica, elegir una opcion de cifrado propietaria como ADP en lugar de AES podia hacer que un sistema P25 no cumpliera con las normas y poner en riesgo la elegibilidad para la subvencion. En otras palabras, un esquema propietario de clave corta podia costarle a un organismo mucho mas de lo que ahorraba, si descalificaba la compra del financiamiento de la subvencion o generaba un problema en una revision posterior.

La advertencia esencial es que las reglas de subvenciones y las guias de estandares cambian, y este articulo no puede decirle que se exige en su ciclo de financiamiento actual. Trate el punto anterior como contexto historico y un llamado a verificar, no como un hecho confirmado del año en curso. Antes de comprar, confirme la guia de subvenciones y los requisitos de estandares vigentes que apliquen a su financiamiento y a su modo. La consecuencia de equivocarse en esto no es solo tecnica, es financiera y administrativa, y es del tipo de cosas que salen a la luz durante una auditoria mucho despues de que la persona que firmo la orden ya se haya ido.

Al reunir todo el panorama, la recomendacion practica es sencilla. Cifre lo que en verdad lo necesita, y cuando lo haga, use AES, prefiriendo AES-256 por su margen de longevidad. No confunda la codificacion analogica ni los esquemas propietarios de clave corta como ADP con seguridad real; tienen un lugar como privacidad casual, pero no son una boveda. Mantenga utilizables sus canales de interoperabilidad para que el cifrado nunca le cueste un compañero de apoyo mutuo en el peor momento posible. Y confirme los estandares y requisitos de subvenciones vigentes antes de comprar, porque las reglas que rigen el cumplimiento y el financiamiento cambian con el tiempo y la responsabilidad de verificarlas es suya. Haga esas cuatro cosas y habra tomado una decision que podra defender años despues, tanto en la radio como en el papeleo.

Aviso de independencia: RunBoard es una plataforma de operaciones independiente y no esta afiliada con, respaldada por, ni patrocinada por ninguna empresa, producto, red u organismo mencionado en este articulo. Los nombres se usan unicamente con fines de identificacion y educacion.