La evaluación de la seguridad se fundamenta en la tríada CIA, tres objetivos definidos en NIST FIPS 199 y la FISMA (44 U.S.C. § 3542): Confidencialidad, Integridad y Disponibilidad. Cada mecanismo defensivo y cada ataque pueden analizarse según cuál de estos pilares protegen o comprometen.
La criptografía simétrica usa la misma clave para cifrar y descifrar, por lo que emisor y receptor deben compartir el secreto previamente (NIST SP 800-175B); AES (FIPS 197) es un cifrado por bloques de 128 bits con claves de 128, 192 o 256 bits, y 3DES es otro ejemplo. La criptografía asimétrica usa un par de clave pública/privada: RSA (RFC 8017) sirve para cifrado y firma, y su seguridad se basa en la dificultad de factorizar el producto de dos números primos grandes. Diffie-Hellman (RFC 2631) permite acordar una clave compartida sobre un canal inseguro sin transmitirla.
Las funciones hash producen un resumen de longitud fija: SHA-256, de la familia SHA-2 (FIPS 180-4), genera 256 bits sin importar el tamaño de la entrada. Una firma digital (FIPS 186-5) aporta autenticación del origen, integridad y no repudio. HMAC (RFC 2104; FIPS 198-1) combina un hash con una clave secreta para verificar integridad y autenticidad.
Entre los ataques, el Man-in-the-Middle intercepta y puede alterar la comunicación, y se mitiga con TLS y validación de certificados o autenticación mutua (NIST SP 800-52). La inyección (p. ej. SQL) y el XSS son ataques a nivel de aplicación que se mitigan validando y saneando las entradas. Los ataques DoS/DDoS atentan contra la Disponibilidad y se mitigan con limitación de tasa (rate limiting) y filtrado de tráfico (NIST SP 800-61). Como mecanismos de defensa por función, los firewalls filtran tráfico, los IDS/IPS detectan y previenen intrusiones y las VPN crean túneles cifrados. La evaluación y auditoría de redes verifica que estos controles protejan de forma medible los tres pilares de la tríada CIA.
1. La evaluación de la seguridad de una red basada en la tríada CIA analiza tres objetivos fundamentales de protección de la información. ¿Cuáles son estos tres objetivos?
La tríada CIA, definida en NIST FIPS PUB 199, se compone de Confidencialidad, Integridad y Disponibilidad; el modelo AAA (autenticación, autorización, contabilidad) es un esquema distinto para el control de acceso. (NIST FIPS PUB 199; 44 U.S.C. § 3542 (FISMA))
2. El estándar AES (Advanced Encryption Standard), usado para proteger la confidencialidad de los datos mediante cifrado simétrico por bloques, opera con un tamaño de bloque fijo y admite distintas longitudes de clave. ¿Cuáles son estos valores según el estándar?
FIPS PUB 197 define para AES un tamaño de bloque fijo de 128 bits con claves de 128, 192 o 256 bits; el bloque de 64 bits con claves de hasta 168 bits corresponde a 3DES, no a AES. (NIST FIPS PUB 197 (Advanced Encryption Standard))
3. En un esquema de cifrado simétrico como AES o 3DES, empleado para proteger la confidencialidad de las comunicaciones en una red, ¿qué característica distingue este tipo de criptografía de la criptografía asimétrica?
En criptografía simétrica (AES, 3DES) la misma clave secreta se usa para cifrar y descifrar, por lo que debe compartirse previamente entre las partes; las opciones restantes describen propiedades de la criptografía asimétrica como RSA. (NIST SP 800-175B; NIST FIPS PUB 197)
4. RSA es un criptosistema de clave pública utilizado tanto para cifrar información como para generar firmas digitales en una red. ¿En qué problema matemático se fundamenta su seguridad?
RSA basa su seguridad en la dificultad de factorizar el producto de dos números primos grandes; el logaritmo discreto es, en cambio, el fundamento de Diffie-Hellman y de algoritmos basados en curvas elípticas. (RFC 8017 (PKCS #1 v2.2); Rivest, Shamir y Adleman (1978))
5. El algoritmo Diffie-Hellman permite que dos partes establezcan comunicación segura sobre un canal que podría estar siendo monitoreado por un atacante. ¿Qué logra específicamente este algoritmo?
Diffie-Hellman es un protocolo de intercambio de claves que permite acordar un secreto compartido sobre un canal inseguro sin transmitir la clave; no verifica identidades ni genera resúmenes hash ni firmas por sí mismo. (RFC 2631; Diffie y Hellman, 'New Directions in Cryptography' (1976))
6. SHA-256, perteneciente a la familia SHA-2, se utiliza para verificar la integridad de los datos en una red. ¿Qué longitud tiene el resumen (digest) que produce esta función hash, sin importar el tamaño de la entrada?
SHA-256 produce siempre un resumen de longitud fija de 256 bits, tal como lo define NIST FIPS PUB 180-4; 160 bits corresponde a SHA-1 y 512 bits a SHA-512, ambos de la misma familia de funciones hash. (NIST FIPS PUB 180-4 (Secure Hash Standard))
7. La firma digital, empleada para proteger la integridad de un mensaje transmitido por una red, brinda varios servicios de seguridad relacionados. ¿Cuál de los siguientes servicios NO proporciona la firma digital?
FIPS PUB 186-5 establece que la firma digital ofrece autenticación, integridad y no repudio, pero no cifra el contenido del mensaje, por lo que no garantiza confidencialidad por sí sola. (NIST FIPS PUB 186-5 (Digital Signature Standard))
8. HMAC se utiliza en protocolos de red para verificar que un mensaje no fue modificado y que proviene de quien dice enviarlo. ¿Cómo logra HMAC este propósito?
HMAC combina una función hash con una clave secreta para producir un código que permite verificar integridad y autenticidad; una función hash sin clave no aporta autenticación del origen. (RFC 2104; NIST FIPS PUB 198-1)
9. TLS 1.3 es el protocolo que cifra las comunicaciones en la capa de transporte entre un cliente y un servidor en una red. ¿En qué documento y año fue estandarizado por la IETF?
TLS 1.3 se estandarizó en el RFC 8446, publicado por la IETF en agosto de 2018; el RFC 5246 corresponde a TLS 1.2 y el RFC 2246 a TLS 1.0. (IETF RFC 8446 (The Transport Layer Security (TLS) Protocol Version 1.3))
10. Un ingeniero de redes debe configurar un túnel IPsec entre dos sucursales de una empresa. El requisito del proyecto establece que el tráfico debe viajar cifrado, además de contar con integridad y autenticación del origen. ¿Qué protocolo de IPsec debe utilizar para cumplir este requisito?
ESP proporciona confidencialidad (cifrado) además de integridad y autenticación, mientras que AH solo ofrece integridad y autenticación sin cifrar los datos, por lo que no cumpliría el requisito de confidencialidad. (RFC 4301; RFC 4302 (AH); RFC 4303 (ESP))
11. El modelo AAA (Autenticación, Autorización y Contabilidad) para el control de acceso a una red se implementa comúnmente con el protocolo RADIUS. ¿Qué puertos UDP utiliza este protocolo por defecto para autenticación y para contabilidad, respectivamente?
RADIUS utiliza por defecto el puerto UDP 1812 para autenticación y el UDP 1813 para contabilidad, según RFC 2865 y RFC 2866; los puertos 1645/1646 fueron los originales, ya reemplazados oficialmente por 1812/1813. (RFC 2865 (RADIUS); RFC 2866 (RADIUS Accounting))
12. DNSSEC agrega firmas digitales a los registros DNS para proteger las respuestas del servicio de nombres en una red. ¿Cuál de los siguientes servicios de seguridad NO proporciona DNSSEC?
DNSSEC firma digitalmente los registros para garantizar integridad y autenticidad del origen, pero no cifra las consultas, por lo que no ofrece confidencialidad, a diferencia de lo que suele asumirse. (RFC 4033, RFC 4034 y RFC 4035 (DNS Security Extensions))
13. Un atacante satura los recursos de un servidor web enviando un volumen masivo de solicitudes hasta que los usuarios legítimos ya no pueden acceder al servicio. ¿A cuál de los tres objetivos de la tríada CIA afecta principalmente este tipo de ataque?
Los ataques de denegación de servicio (DoS/DDoS) atentan principalmente contra la Disponibilidad, ya que impiden que los usuarios legítimos accedan al recurso, sin necesariamente exponer ni alterar los datos. (NIST SP 800-61 Rev. 2 (Computer Security Incident Handling Guide))
14. El administrador de una red detecta que un servidor recibe un número anormalmente alto de solicitudes por segundo desde múltiples direcciones IP, lo que está agotando sus recursos y afectando la disponibilidad del servicio. ¿Cuál de las siguientes medidas es la más adecuada para mitigar este ataque?
Ante un ataque de denegación de servicio, la limitación de tasa y el filtrado de tráfico son mitigaciones típicas recomendadas; cifrar el tráfico o deshabilitar la autenticación no reduce la saturación de recursos. (NIST SP 800-61 Rev. 2 (Computer Security Incident Handling Guide))
15. Durante el análisis de un incidente, el equipo de seguridad determina que el tráfico malicioso que saturó el servidor provino simultáneamente de miles de direcciones IP distintas, correspondientes a equipos comprometidos distribuidos en varias redes. ¿Qué tipo de ataque describe mejor este escenario?
Cuando el ataque de denegación de servicio proviene simultáneamente de múltiples equipos comprometidos (una botnet) distribuidos en distintas redes, se clasifica como DDoS; el DoS simple, en cambio, se origina desde un único equipo o red. (NIST SP 800-61 Rev. 2 (Computer Security Incident Handling Guide))
16. En un ataque de intermediario (Man-in-the-Middle) dentro de una red, ¿qué acción realiza el atacante respecto a la comunicación entre dos partes legítimas?
El atacante de intermediario se coloca entre las dos partes de la comunicación para interceptarla y, potencialmente, alterarla; las demás opciones describen, en cambio, un ataque de denegación de servicio, una inyección SQL y un ataque de Cross-Site Scripting. (NIST SP 800-52 Rev. 2; OWASP)
17. Un usuario se conecta a una red Wi-Fi pública para revisar su cuenta bancaria en línea. Un atacante en la misma red intenta interceptar y modificar el tráfico entre el navegador del usuario y el servidor del banco. ¿Cuál de las siguientes medidas protege de manera más directa esta comunicación contra dicho ataque?
El uso de TLS junto con la validación del certificado del servidor permite detectar si el atacante intenta suplantar al servidor legítimo, mitigando el ataque de intermediario; la limitación de tasa mitiga DoS, no MITM. (NIST SP 800-52 Rev. 2 (Guidelines for the Selection, Configuration and Use of TLS Implementations))
18. En una red local, un atacante envía respuestas ARP falsificadas para asociar su propia dirección MAC con la dirección IP del router legítimo, de modo que el tráfico de otros equipos de la red pase primero por su máquina antes de llegar a su destino real. ¿Qué tipo de ataque describe este comportamiento?
Asociar mediante respuestas ARP falsificadas la MAC del atacante con la IP del router para desviar el tráfico es una técnica clásica de intermediario (MITM) en una red local; no involucra consultas SQL, ni saturación de recursos (DDoS), ni scripts ejecutados en el navegador (XSS). (OWASP (Man-in-the-Middle Attack); NIST SP 800-52 Rev. 2)
19. Una aplicación web construye una consulta a la base de datos concatenando directamente el texto que el usuario escribe en un formulario, sin validarlo ni separarlo de la lógica de la consulta. Esto permite que un atacante introduzca comandos SQL adicionales que se ejecutan en la base de datos. ¿Cómo se denomina esta vulnerabilidad?
La inyección SQL ocurre cuando la entrada del usuario se concatena sin validar en una consulta y el atacante altera la lógica ejecutada contra la base de datos; a diferencia del desbordamiento de búfer, el secuestro de sesión o el envenenamiento de caché, que no manipulan la consulta SQL. (OWASP Top 10 2021, A03:2021-Injection; CWE-89 (SQL Injection))
20. Un desarrollador debe corregir una aplicación web vulnerable a inyección SQL, en la que la entrada del usuario se concatenaba directamente en las consultas a la base de datos. ¿Cuál de las siguientes prácticas mitiga de forma más efectiva esta vulnerabilidad?
Las consultas parametrizadas o sentencias preparadas separan el código SQL de los datos ingresados por el usuario, evitando que la entrada altere la lógica de la consulta; bloquear solo palabras reservadas (listas negras) es una práctica insuficiente y evadible. (OWASP Top 10 2021, A03:2021-Injection)
21. En la edición 2021 del OWASP Top 10, que clasifica los riesgos de seguridad más críticos en aplicaciones web, la inyección SQL se agrupa junto con otras fallas de inyección (incluido el Cross-Site Scripting) dentro de una misma categoría. ¿Con qué identificador se conoce esta categoría?
En OWASP Top 10 2021, la categoría A03:2021-Injection agrupa las fallas de inyección, incluidas la inyección SQL y el Cross-Site Scripting, que en ediciones anteriores figuraba como categoría independiente. (OWASP Top 10 2021, A03:2021-Injection)
22. Un atacante logra que un sitio web incluya, dentro del contenido que se envía al navegador de otros usuarios, un fragmento de código JavaScript que él mismo escribió, el cual se ejecuta con los privilegios de la página en el navegador de la víctima. ¿Cómo se denomina esta vulnerabilidad?
El Cross-Site Scripting (XSS) consiste en inyectar y ejecutar código, típicamente JavaScript, en el navegador de otros usuarios mediante un sitio web vulnerable; se diferencia de la inyección SQL (que ataca la base de datos), del MITM (que intercepta la comunicación) y del DoS (que satura recursos). (OWASP Top 10 2021, A03:2021-Injection; CWE-79 (Cross-site Scripting))
23. Un atacante publica un comentario con un script malicioso en un foro en línea; la aplicación guarda ese comentario en la base de datos y lo muestra a todos los visitantes que abren la página, ejecutando el script en el navegador de cada uno de ellos. ¿Qué variante de Cross-Site Scripting corresponde a este caso?
El XSS almacenado ocurre cuando el script malicioso queda guardado en el servidor (por ejemplo, en un comentario) y se entrega a todos los usuarios que visitan la página, a diferencia del XSS reflejado, que depende de que la víctima siga un enlace manipulado. (OWASP Top 10 2021, A03:2021-Injection; CWE-79)
24. En un esquema de cifrado simétrico, el emisor y el receptor deben compartir de antemano la misma clave secreta, ya que dicha clave se emplea tanto para cifrar como para descifrar la información. ¿Cuál de los siguientes algoritmos corresponde a este tipo de cifrado?
AES cifra y descifra con la misma clave secreta compartida, conforme a NIST SP 800-175B y FIPS 197; RSA es asimétrico, SHA-256 es una función hash sin clave y Diffie-Hellman es un protocolo de intercambio de claves, no un cifrado. (NIST SP 800-175B; NIST FIPS PUB 197)
25. El estándar AES define un cifrado por bloques simétrico cuyo tamaño de bloque es fijo, sin importar la longitud de la clave utilizada. ¿Cuál es ese tamaño de bloque?
FIPS 197 fija el tamaño de bloque de AES en 128 bits, independientemente de que la clave sea de 128, 192 o 256 bits; 64 bits corresponde a cifrados más antiguos y 192/256 bits son longitudes de clave posibles, no de bloque. (NIST FIPS PUB 197)
26. El estándar AES admite tres longitudes de clave distintas para el mismo tamaño de bloque de 128 bits. ¿Cuáles son esas longitudes de clave admitidas?
FIPS 197 especifica exactamente las longitudes de clave 128, 192 y 256 bits para AES; las demás combinaciones incluyen valores que el estándar no contempla, como 64, 512 o 384 bits. (NIST FIPS PUB 197)
27. Una empresa necesita cifrar diariamente varios terabytes de respaldos de bases de datos y requiere que el proceso de cifrado y descifrado sea lo más rápido posible en sus servidores. Para este caso de uso, ¿qué tipo de algoritmo de cifrado resulta más adecuado?
Los algoritmos simétricos como AES son computacionalmente más eficientes que los asimétricos para cifrar grandes volúmenes de datos, conforme a NIST SP 800-175B; RSA es mucho más costoso para grandes volúmenes, y SHA-256 o Diffie-Hellman no son mecanismos de cifrado de datos. (NIST SP 800-175B; NIST FIPS PUB 197)
28. Un archivo de 300 bytes debe cifrarse con AES, cuyo tamaño de bloque fijo es de 128 bits (16 bytes), aplicando relleno (padding) cuando el último bloque queda incompleto. ¿Cuántos bloques de 16 bytes se requieren para cifrar todo el archivo?
300 bytes entre 16 bytes por bloque da 18.75, por lo que se necesitan 19 bloques (redondeando hacia arriba, el último se completa con relleno); 18 bloques omite ese redondeo y 300 bloques confunde bytes con bloques. (NIST FIPS PUB 197 (tamaño de bloque de 128 bits / 16 bytes))
29. A diferencia de un criptosistema asimétrico como RSA, en el que existen una clave pública y una clave privada distintas, la criptografía simétrica se caracteriza porque ambas partes usan:
La característica definitoria de la criptografía simétrica es el uso de una única clave secreta compartida para cifrar y descifrar, a diferencia del par de claves del cifrado asimétrico como RSA. (NIST SP 800-175B; RFC 8017)
30. Dos sucursales de una empresa necesitan comenzar a cifrar su tráfico con AES, pero no cuentan con un canal seguro previo para transmitirse la clave secreta, y transmitirla en texto claro por la red pondría en riesgo todo el esquema. ¿Qué mecanismo les permite acordar esa clave compartida sin transmitirla directamente por el canal inseguro?
Diffie-Hellman permite a dos partes acordar un secreto compartido sobre un canal inseguro sin transmitir la clave en sí, resolviendo el problema de distribución de claves de la criptografía simétrica; las demás opciones no resuelven el intercambio de una clave nueva sin conocerla previamente. (RFC 2631; Diffie y Hellman, 'New Directions in Cryptography' (1976))
31. Dos servidores de una organización deben comunicarse cifrando su tráfico con AES. Por un error de configuración, a un servidor se le asignó la clave K1 y al otro la clave K2, siendo K1 distinta de K2. Al intentar establecer la comunicación cifrada, ¿qué resultado es más probable que se observe?
En criptografía simétrica emisor y receptor deben usar exactamente la misma clave; si las claves difieren, el descifrado produce datos incorrectos en ambos sentidos, conforme al principio de clave compartida de FIPS 197. (NIST FIPS PUB 197; NIST SP 800-175B)
32. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones NO corresponde a la criptografía simétrica?
La dificultad de factorizar números primos grandes es la base de la seguridad de RSA (asimétrico), no de los cifrados simétricos como AES; las otras tres afirmaciones sí describen correctamente la criptografía simétrica. (NIST FIPS PUB 197; RFC 8017)
33. HMAC es un mecanismo que combina una función hash con una clave secreta compartida entre las partes, de forma similar en el uso de la clave a un esquema simétrico. ¿Qué servicios de seguridad proporciona principalmente HMAC?
HMAC combina una función hash con una clave secreta para verificar que el mensaje no fue alterado y que proviene de quien posee la clave, es decir, integridad y autenticidad, conforme a RFC 2104 y FIPS 198-1; no cifra el contenido ni provee no repudio, pues la clave es compartida por ambas partes. (RFC 2104; NIST FIPS PUB 198-1)
34. Dos servidores acuerdan un secreto compartido mediante Diffie-Hellman y usarán ese secreto directamente como clave para cifrar su tráfico con AES-256. Si deben almacenar temporalmente esa clave en un búfer binario reservando exactamente su tamaño, sin bytes adicionales, ¿cuántos bytes de longitud debe tener el búfer?
Una clave AES-256 tiene 256 bits, equivalentes a 256/8 = 32 bytes, sin importar que el material provenga de un acuerdo Diffie-Hellman; 16 y 24 bytes corresponden a claves AES de 128 y 192 bits, y 64 bytes duplica el resultado correcto. (NIST FIPS PUB 197; RFC 2631)
35. Dos servidores bancarios ya comparten una clave secreta simétrica y necesitan verificar, aprovechando esa clave ya establecida, que los mensajes que se envían entre sí no fueron modificados en tránsito. No cuentan con infraestructura de clave pública para firmas digitales. ¿Qué mecanismo es el más adecuado para este caso?
Al ya existir una clave compartida, HMAC permite verificar integridad y autenticidad usando esa misma clave simétrica sin requerir infraestructura de clave pública; la firma digital necesitaría un par asimétrico que no tienen, y un hash simple sin clave no autentica el origen. (RFC 2104; NIST FIPS PUB 198-1)