El cifrado que conserva el formato (FPE) es una técnica de cifrado especializada que cifra los datos preservando su formato y estructura originales.
A diferencia de los métodos de cifrado regulares, que pueden convertir los datos en un formato completamente diferente (por ejemplo, hexadecimal o base64), el FPE garantiza que los datos cifrados mantengan la misma estructura que los originales.
Esta característica lo hace especialmente útil en el enmascaramiento de datos y la preservación de la privacidad, ya que permite a las organizaciones proteger la información confidencial sin interrumpir los sistemas o procesos de datos existentes.
El FPE se utiliza principalmente para cifrar datos confidenciales, como números de tarjetas de crédito, números de la seguridad social o información personal de salud (PHI), de manera que los datos cifrados parezcan similares a los originales.
Esto permite a las empresas cumplir con las regulaciones de protección de datos al tiempo que garantiza que los datos cifrados aún se puedan utilizar en los sistemas sin necesidad de una reingeniería o modificaciones significativas.
Cómo funciona el cifrado que conserva el formato
La funcionalidad principal del cifrado que conserva el formato radica en su capacidad para cifrar datos preservando el formato, la longitud y otras características estructurales de los datos.
Esto se logra aplicando un algoritmo criptográfico que cifra los datos, pero mantiene los datos cifrados resultantes en el mismo formato que la entrada.
1. Proceso de cifrado
El FPE funciona tomando los datos confidenciales, aplicándoles algoritmos de cifrado y luego asegurándose de que los datos cifrados coincidan con el formato original.
Por ejemplo, un número de tarjeta de crédito «1234-5678-9876-5432» se puede cifrar utilizando FPE en una versión cifrada que aún se asemeja a un número de tarjeta de crédito válido, conservando el mismo número de dígitos y estructura.
El algoritmo de cifrado utilizado en FPE se basa normalmente en algoritmos de cifrado de bloques establecidos, como AES (Advanced Encryption Standard), pero modificado para garantizar que la salida se ajuste al formato de los datos originales.
Por ejemplo, cifrar el número «1234-5678-9876-5432» utilizando FPE daría como resultado una salida cifrada que aún parece ser un número de tarjeta de crédito válido, pero contiene datos cifrados que solo las partes autorizadas pueden descifrar.
2. Preservación de la estructura y el formato
En FPE, la característica clave es la capacidad de preservar el formato. Ya sean los datos numéricos, alfanuméricos o sigan un patrón específico (como un número de teléfono o un número de cuenta bancaria), la estructura permanece intacta. El algoritmo de cifrado tiene en cuenta estas reglas de formato durante los procesos de cifrado y descifrado.
Por ejemplo, un número de teléfono en el formato (XXX) XXX-XXXX se puede cifrar en una forma como (ABC) DEF-GHIJ, manteniendo la estructura original mientras se transforma los datos subyacentes en un formato seguro e ilegible.
3. Generación y gestión de claves
Al igual que otros métodos de cifrado, el FPE requiere la generación y gestión de claves de cifrado. La seguridad de los datos cifrados depende de lo bien que se gestionen estas claves. Las claves de cifrado utilizadas en FPE suelen ser simétricas, lo que significa que se utiliza la misma clave tanto para el cifrado como para el descifrado. Una gestión adecuada de las claves es crucial para evitar el acceso no autorizado a los datos cifrados.
Por ejemplo, en una institución financiera, el FPE podría utilizarse para proteger la información de las tarjetas de crédito. La clave de cifrado utilizada para FPE debe almacenarse y controlarse de forma segura para garantizar que solo los sistemas autorizados puedan descifrar la información.
Aplicaciones del cifrado que conserva el formato en el enmascaramiento de datos
El cifrado que conserva el formato desempeña un papel crucial en las técnicas de enmascaramiento de datos, especialmente en escenarios en los que los sistemas no pueden tolerar cambios en el formato de los datos, pero requieren que se protejan los datos confidenciales. Las siguientes son algunas aplicaciones comunes de FPE en el enmascaramiento de datos:
Protección de información personal confidencial
El FPE se utiliza ampliamente para proteger información personal confidencial, como números de la seguridad social, números de pasaporte y otra información de identificación personal (PII). Al cifrar estos datos preservando su formato, las organizaciones pueden garantizar que los datos sigan siendo utilizables en sistemas como bases de datos o aplicaciones sin comprometer la privacidad.
Por ejemplo, un proveedor de atención médica puede necesitar proteger los registros médicos de los pacientes que incluyen información confidencial, como los ID de seguro médico, que deben mantenerse en su formato en la base de datos para la integración con otros sistemas.
Seguridad de los datos financieros
En el sector financiero, es fundamental proteger los números de tarjetas de crédito, los detalles de las cuentas bancarias y otros datos financieros confidenciales. El FPE permite el cifrado de estos datos reteniendo el formato, lo que facilita su uso en los sistemas de procesamiento de transacciones al tiempo que garantiza que los valores originales no estén expuestos.
Una plataforma de comercio electrónico puede cifrar los detalles de las tarjetas de crédito de los clientes utilizando FPE para procesar de forma segura los pagos al tiempo que preserva la estructura del número de tarjeta, lo que permite que se sigan utilizando para las transacciones.
Cumplimiento de las regulaciones
Muchas industrias están obligadas a cumplir con las regulaciones de privacidad de datos, como el RGPD (Reglamento General de Protección de Datos) y el PCI DSS (Estándar de seguridad de datos de la industria de tarjetas de pago). El FPE permite a las organizaciones cumplir con estos requisitos reglamentarios al garantizar que los datos confidenciales se cifren de forma segura sin comprometer el formato requerido para la funcionalidad del sistema.
Las empresas de la industria de tarjetas de pago utilizan FPE para cumplir con los requisitos de PCI DSS, asegurando que los números de tarjetas de crédito cifrados sigan siendo utilizables en sus sistemas para fines de facturación y transacción, manteniendo al mismo tiempo la seguridad.
Enmascaramiento de datos en el desarrollo y las pruebas
El FPE también se utiliza en las fases de desarrollo y prueba del desarrollo de software. Es posible que los desarrolladores necesiten trabajar con datos reales, pero deben asegurarse de que los datos permanezcan anonimizados por razones de privacidad. El FPE les permite enmascarar datos confidenciales sin alterar su estructura, lo que les permite probar aplicaciones utilizando datos realistas.
En el desarrollo de software, el FPE se puede utilizar para reemplazar la información confidencial del cliente en los entornos de prueba, manteniendo al mismo tiempo el mismo formato de datos, lo que permite a los desarrolladores probar el sistema sin exponer la PII real.
Ventajas del cifrado que conserva el formato
El cifrado que conserva el formato ofrece varias ventajas clave, lo que lo convierte en una solución atractiva para las organizaciones que necesitan proteger los datos confidenciales al tiempo que garantizan que se puedan seguir utilizando en los flujos de trabajo normales. Algunas de las ventajas clave incluyen:
1. Integración perfecta
Una de las ventajas significativas de FPE es que permite que los datos cifrados se integren perfectamente con los sistemas existentes. Dado que los datos cifrados conservan su formato original, no se requieren cambios en el sistema subyacente ni en el esquema de la base de datos.
2. Enmascaramiento eficiente de datos
El FPE permite un enmascaramiento eficiente de datos porque no altera el formato de los datos originales. Esto permite a las organizaciones mantener la funcionalidad de sus sistemas al tiempo que garantiza que los datos confidenciales estén protegidos de forma segura.
Una organización financiera puede utilizar FPE para enmascarar los números de cuenta bancaria en sus sistemas internos, lo que les permite seguir utilizándolos para fines de informes sin exponer datos confidenciales.
3. Minimización de la exposición de datos
Al cifrar los datos confidenciales preservando su formato, el FPE minimiza la exposición de los datos reales. Solo el personal o los sistemas autorizados con la clave de descifrado pueden acceder a los datos subyacentes, lo que mejora la seguridad y la privacidad.
Al procesar los datos de atención médica, el FPE garantiza que la información médica confidencial permanezca cifrada en el sistema, lo que reduce el riesgo de exposición en caso de una violación de datos.
4. Flexibilidad y compatibilidad
El FPE proporciona flexibilidad al permitir que los datos cifrados se utilicen en múltiples aplicaciones o en diferentes sistemas sin requerir una revisión significativa de la infraestructura existente. Esto facilita a las organizaciones la adopción del cifrado sin interrumpir sus flujos de trabajo.
Un minorista puede utilizar FPE para cifrar la información de las tarjetas de crédito en su sistema de procesamiento de pagos, manteniendo al mismo tiempo la compatibilidad con otros sistemas empresariales, como la gestión de inventario.
Desafíos y limitaciones del cifrado que conserva el formato
Si bien el FPE ofrece varias ventajas, también presenta desafíos y limitaciones específicos que deben tenerse en cuenta antes de la implementación.
1. Sobrecarga de rendimiento
Aunque el FPE es eficiente, puede introducir cierta sobrecarga de rendimiento debido a la complejidad de los procesos de cifrado y descifrado. Cifrar y descifrar grandes conjuntos de datos puede requerir recursos computacionales adicionales, especialmente en entornos con altos volúmenes de transacciones.
2. Soporte de algoritmos limitado
El FPE funciona modificando los algoritmos de cifrado existentes, y no todos los algoritmos de cifrado se pueden adaptar para preservar el formato. Esta limitación puede restringir la elección de métodos de cifrado disponibles para las organizaciones.
3. Complejidad de la gestión de claves
Al igual que otros métodos de cifrado, el FPE requiere una gestión cuidadosa de las claves. Las claves de cifrado deben almacenarse de forma segura para evitar el acceso no autorizado a los datos cifrados. Las malas prácticas de gestión de claves podrían provocar vulnerabilidades en el sistema.
4. Riesgo de corrupción de datos
Si no se implementa correctamente, el FPE podría provocar la corrupción de los datos. Dado que el FPE preserva el formato de los datos, cualquier error durante el proceso de cifrado podría provocar datos dañados o ilegibles, lo que puede ser problemático para las operaciones comerciales.
El cifrado que conserva el formato es una potente técnica de seguridad de datos que permite a las organizaciones proteger la información confidencial al tiempo que garantiza que los datos cifrados sigan siendo compatibles con los sistemas existentes.
Al mantener el formato de datos original, el FPE ofrece una solución eficiente para el enmascaramiento de datos y la protección de la privacidad en varias industrias. Si bien proporciona numerosos beneficios, como la integración perfecta, la flexibilidad y la reducción de la exposición de datos, también conlleva desafíos, incluida la sobrecarga de rendimiento y las complejidades de la gestión de claves.
Con la continua evolución de las tecnologías de cifrado, es probable que el FPE se convierta en una herramienta esencial para las organizaciones que buscan lograr un equilibrio entre la seguridad de los datos y la eficiencia operativa.
