Cifrado de confianza cero: el papel de los estándares PKI
La Arquitectura de Confianza Cero (ZTA) transforma la seguridad de la confianza basada en la red a la verificación basada en la identidad. ¿Su principio rector? ""Nunca confíes, siempre verifica."" La infraestructura de clave pública (PKI) es fundamental para este enfoque, ya que garantiza la autenticación segura, el cifrado y la integridad de los datos.
Aspectos destacados clave:
- Principios de Confianza Cero:Verifique cada solicitud de acceso, aplique el mínimo privilegio y asuma posibles infracciones.
- El papel de la PKI:PKI permite la verificación de identidad mediante certificados digitales, pares de claves públicas y privadas y autoridades de certificación (CA).
- Estándares para PKI en Confianza Cero:
- TLS 1.3:Asegura los datos en tránsito con protocolos de enlace más rápidos y un cifrado más fuerte.
- CUMBRE:Automatiza la gestión de certificados para lograr escalabilidad.
- CMP versión 3:Se prepara para las amenazas cuánticas con el mecanismo de encapsulación de claves (KEM).
- Credenciales delegadas:Las credenciales de corta duración mejoran la seguridad.
- OAuth 2.0 y JWS:Fortalecer los procesos de autorización y autenticación.
- La importancia de la automatizaciónLa gestión manual de certificados conlleva riesgos de interrupciones e ineficiencias; la automatización garantiza escalabilidad y confiabilidad.
Con el teletrabajo, el crecimiento del IoT y la dependencia de la nube, la Confianza Cero se está convirtiendo en el estándar. La PKI, combinada con la automatización, la MFA y el SSO, garantiza un acceso seguro y centrado en la identidad en este panorama en constante evolución.
Infraestructura de clave pública: la base de la confianza digital
Estándares PKI para el cifrado de confianza cero
Comparación de estándares PKI para la arquitectura de confianza cero
La Infraestructura de Clave Pública (PKI) desempeña un papel fundamental en el apoyo a los principios de Confianza Cero. Sin embargo, para garantizar su funcionamiento eficaz, se deben seguir estándares específicos. Estos estándares describen cómo los dispositivos y usuarios verifican sus identidades, cómo se cifran los datos y cómo se gestionan los certificados a gran escala. Sin estas directrices, las implementaciones de Confianza Cero pueden resultar inconsistentes e ineficaces.
Protocolos TLS/SSL para comunicaciones seguras
TLS 1.3 (definido en RFC 8446) es fundamental para proteger los datos en tránsito. Proporciona tres funciones de seguridad esenciales: cifrado (para proteger la información del acceso no autorizado), autenticación (para confirmar la identidad de las partes que se comunican), y integridad (para garantizar que los datos permanezcan intactos durante la transmisión).
En comparación con TLS 1.2, TLS 1.3 ofrece un rendimiento más rápido en entornos de Confianza Cero, completando el protocolo de enlace en un solo viaje de ida y vuelta, con la ventaja adicional de no permitir viajes de ida y vuelta para los usuarios que regresan. Además, cifra los mensajes de protocolo de enlace en una fase más temprana del proceso y elimina algoritmos obsoletos y menos fiables al exigir el cifrado AEAD. En entornos de Confianza Cero, el TLS mutuo (mTLS) lleva la seguridad un paso más allá al autenticar tanto al cliente como al servidor antes del intercambio de datos, un paso esencial para mantener la confianza.
Automatización de certificados: ACME, CMP y credenciales delegadas
La gestión manual de certificados no es práctica en sistemas a gran escala, por lo que los protocolos de automatización son fundamentales para la gestión de PKI de confianza cero.
- ACME (Entorno de gestión de certificados automatizado, RFC 8555)Este protocolo automatiza todo el ciclo de vida de los certificados, desde su emisión hasta su renovación y revocación, sin necesidad de intervención manual. Utiliza firmas web JSON (JWS) para autenticar solicitudes, evitar ataques de repetición y garantizar la integridad de los datos, en total conformidad con los principios de Confianza Cero.
- CMP (Protocolo de gestión de certificados) versión 3 (RFC 9810)Actualizado en julio de 2025, este protocolo introduce la compatibilidad con el mecanismo de encapsulación de claves (KEM), preparando los sistemas PKI para los desafíos que plantea la computación cuántica.
- Credenciales delegadas (RFC 9345)Este estándar permite a los operadores de servidores emitir credenciales de corta duración (válidas por siete días) bajo un certificado de una Autoridad de Certificación (CA). Al reducir la dependencia de CA externas para renovaciones frecuentes y limitar el impacto de las vulnerabilidades de claves privadas, mejora la seguridad en entornos de Confianza Cero.
Estándares de autorización y autenticación
El cifrado por sí solo no es suficiente para la Confianza Cero. Se requieren estándares sólidos de autorización y autenticación para controlar el acceso a los recursos de forma segura.
- OAuth 2.0:Este estándar facilita la autorización al permitir que los sistemas otorguen acceso restringido sin compartir credenciales confidenciales como contraseñas.
- Firma web JSON (JWS):JWS garantiza la autenticidad e integridad de las cargas útiles de las solicitudes y desempeña un papel clave en la verificación de las comunicaciones.
- Desafíos de tokens de autoridad (RFC 9447)Esta extensión de ACME permite la emisión de certificados para recursos que no son de Internet (como números de teléfono) consultando a una autoridad de tokens externa. Amplía la aplicación de los principios de Confianza Cero más allá de las validaciones tradicionales basadas en DNS.
| Estándar | Papel en la Confianza Cero | Ventaja clave |
|---|---|---|
| TLS 1.3 | Comunicación segura | El protocolo de enlace 1-RTT más rápido reduce la latencia |
| CUMBRE | Automatización de certificados | Elimina la gestión manual |
| CMP versión 3 | Preparación post-cuántica | Admite KEM para amenazas cuánticas |
| Credenciales delegadas | Delegación de autenticación | Las credenciales de corta duración mejoran la seguridad |
Cómo implementar PKI en marcos de confianza cero
Autenticación de usuarios y dispositivos con PKI
Zero Trust se basa en un principio simple pero eficaz: ninguna entidad es de confianza por defecto. Todo usuario, dispositivo o servicio debe demostrar su identidad antes de acceder a los recursos. La Infraestructura de Clave Pública (PKI) proporciona la base criptográfica para ello, emitiendo certificados digitales que actúan como identificadores únicos y verificables.
"Un cambio de paradigma clave en las ZTA es el cambio de enfoque, pasando de los controles de seguridad basados en la segmentación y el aislamiento mediante parámetros de red (p. ej., direcciones IP, subredes, perímetro) a las identidades. – Ramaswamy Chandramouli, NIST
Para adaptarse a este cambio, la autenticación y la autorización deben tratarse como procesos separados. La PKI garantiza la verificación de cada solicitud de acceso, independientemente de si se origina dentro o fuera de los límites de la red tradicional. Esto es especialmente crucial para las plantillas híbridas y los escenarios BYOD (traiga su propio dispositivo), donde las medidas de seguridad perimetrales convencionales resultan insuficientes.
Marcos como SPIFFE permiten que los servicios tengan identidades independientes de ubicaciones de red específicas, lo que facilita la implementación de políticas detalladas en entornos locales y multinube. Por ejemplo, el Centro Nacional de Excelencia en Ciberseguridad del NIST colaboró con 24 socios del sector para crear 19 ejemplos reales que muestran cómo la PKI puede integrarse en arquitecturas modernas de Confianza Cero.
Una vez establecida la verificación de identidad, la gestión de certificados a escala se convierte en el siguiente paso crítico.
Uso de PKI como servicio para escalabilidad
La gestión manual de certificados no es una solución viable para operaciones a gran escala. Sin un programa TLS bien estructurado, los certificados caducados o mal gestionados pueden generar graves vulnerabilidades de seguridad. Automatizar la gestión del ciclo de vida de los certificados es esencial para evitar incidentes que puedan interrumpir las operaciones comerciales o comprometer la seguridad.
La PKI como servicio simplifica esto al automatizar procesos como el descubrimiento, la emisión, la renovación y la revocación de certificados en diversos entornos. Esto es especialmente importante al gestionar miles, o incluso millones, de identidades en múltiples plataformas en la nube. Para facilitar esta automatización, la infraestructura debe incluir herramientas como puertas de enlace API y proxies auxiliares que implementen políticas de autenticación y autorización a nivel de aplicación, independientemente de dónde se alojen los servicios.
Un programa sólido de gestión de certificados debe incorporar las mejores prácticas para la gestión de certificados de servidores a gran escala. Esto incluye la integración de PKI con sistemas de Gestión de Identidad, Credenciales y Acceso (ICAM) y Gobernanza de Identidad Mejorada (EIG). Estas integraciones garantizan un acceso seguro a los recursos tanto en entornos locales como en la nube, manteniendo políticas de seguridad consistentes.
Soluciones de alojamiento escalables, como las que ofrece Servion, proporcionan la base necesaria para las implementaciones de PKI automatizadas, respaldando los objetivos más amplios de una estrategia de Confianza Cero.
Si bien la automatización aborda la escalabilidad, la combinación de PKI con capas de seguridad adicionales fortalece aún más los marcos de Confianza Cero.
Combinando PKI con MFA y SSO
La PKI mejora la autenticación multifactor (MFA) al introducir un factor resistente al phishing y vinculado al hardware. Las investigaciones demuestran que el 96% de los ejecutivos de seguridad informática considera la PKI esencial para construir una arquitectura de confianza cero.
"La PKI, en conjunto con la MFA, es una de las maneras más seguras de implementar la Confianza Cero. – Dra. Avesta Hojjati, DigiCert
Este enfoque combina múltiples factores de seguridad. Por ejemplo, una tarjeta inteligente con un certificado digital (posesión) puede combinarse con un PIN (conocimiento) o biometría (inherencia) para una autenticación más robusta. Los sistemas de inicio de sesión único (SSO) también utilizan PKI para verificar la identidad de los usuarios en múltiples aplicaciones en la nube. Esto elimina la necesidad de administrar múltiples contraseñas, a la vez que mantiene una sólida verificación basada en certificados. ¿El resultado? Una experiencia de usuario optimizada y segura, resistente a los intentos de phishing y conforme al principio de Confianza Cero: "nunca confíes, siempre verifica".
Dado que la vulneración del correo electrónico empresarial generó pérdidas por valor de 2.770 millones de dólares en 2024, estas protecciones son más importantes que nunca. Las prácticas recomendadas incluyen el uso de autenticación basada en certificados para el acceso a VPN, la exigencia de MFA para operaciones PKI sensibles (como la emisión o revocación de certificados) y el almacenamiento de claves privadas en módulos de seguridad de hardware (HSM) para evitar el acceso no autorizado o la vulneración. A pesar de estos avances, el 331% de las herramientas de autenticación del sector aún utilizan MFA basada en OTP, lo que subraya la necesidad de una adopción más amplia de soluciones basadas en PKI.
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Desafíos de PKI y mejores prácticas para la confianza cero
Gestión del ciclo de vida de los certificados
La gestión de certificados TLS puede descontrolarse rápidamente, lo que provoca lo que suele denominarse "expansión de certificados". Esto ocurre cuando los certificados se encuentran dispersos en una organización sin un inventario centralizado para su seguimiento. ¿El resultado? Certificados caducados que pasan desapercibidos, lo que provoca interrupciones y deja abiertas brechas de seguridad. Confiar en procesos manuales para rastrear a los propietarios de certificados, las fechas de renovación y las configuraciones simplemente no es escalable en los complejos entornos actuales.
"A pesar de la importancia crucial de estos certificados, muchas organizaciones carecen de un programa formal de gestión de certificados TLS y no tienen la capacidad de supervisar y gestionar sus certificados de forma centralizada. – Murugiah P. Souppaya et al., NIST
¿La solución? Automatización. Protocolos como ACME pueden encargarse de tareas como la inscripción, la instalación y la renovación, eliminando la necesidad de supervisión humana constante. Las herramientas de monitorización continua pueden detectar cambios en el estado de los certificados, garantizando que las renovaciones se realicen a tiempo y se eviten interrupciones. Para que esto funcione, las organizaciones necesitan un programa formal de gestión de TLS que establezca políticas claras y asigne la propiedad de los certificados.
Cuando estos procesos automatizados se combinan con estándares establecidos, PKI se convierte en una base más sólida para la arquitectura de Confianza Cero.
Cumplimiento de los estándares de seguridad con PKI
Para garantizar la coherencia y eficacia de las medidas de seguridad, es fundamental alinear la implementación de PKI con marcos de referencia ampliamente reconocidos. Normas como NIST SP 800-207 e ISO/IEC 27001 enfatizan la importancia de una gestión robusta del ciclo de vida de los certificados. Estos marcos también subrayan un principio clave de Confianza Cero: la autenticación y la autorización deben realizarse por separado y antes de cada sesión.
"La confianza cero presupone que no se otorga una confianza implícita a los activos o cuentas de usuario basándose únicamente en su ubicación física o de red. La autenticación y la autorización (tanto del sujeto como del dispositivo) son funciones discretas que se realizan antes de establecer una sesión con un recurso empresarial. – NIST SP 800-207
Al adaptar las capacidades de PKI a estos estándares, las organizaciones pueden identificar áreas donde carecen de visibilidad, gobernanza o capacidad de recuperación ante incidentes. Un ejemplo práctico de este enfoque proviene del Centro Nacional de Excelencia en Ciberseguridad del NIST, que demostró 19 implementaciones de Confianza Cero utilizando las contribuciones tecnológicas de 24 colaboradores del sector. Estos ejemplos proporcionan modelos prácticos para las organizaciones que buscan fortalecer su estrategia de seguridad.
Gestión de PKI manual vs. automatizada
La necesidad de automatización se hace aún más evidente al comparar la gestión manual y automatizada de PKI. A continuación, se detalla su rendimiento en áreas clave:
| Característica | Gestión manual de PKI | Gestión automatizada de PKI |
|---|---|---|
| Eficiencia | Bajo; propenso a errores humanos y retrasos. | Alto; automatiza la inscripción, instalación y renovación. |
| Escalabilidad | Desafiante a medida que las redes crecen. | Maneja fácilmente el crecimiento de dispositivos y servicios. |
| Alineación de confianza cero | Débil; tiene dificultades para satisfacer las demandas de autenticación dinámica. | Fuerte; admite la rotación rápida de certificados y la verificación continua. |
| Riesgo de interrupción del servicio | Alto; los certificados vencidos a menudo pasan desapercibidos. | Bajo; el seguimiento automatizado minimiza el tiempo de inactividad. |
| Visibilidad | Fragmentado y obsoleto. | Centralizado y en tiempo real. |
La automatización no solo reduce el riesgo de interrupciones o errores humanos, sino que también proporciona la agilidad necesaria para las plantillas modernas e híbridas que operan tanto en entornos locales como en la nube. Además, las herramientas automatizadas agilizan y hacen más fiable la recuperación ante desastres cuando una Autoridad de Certificación se ve comprometida. En resumen, la automatización es fundamental para cualquier estrategia de Confianza Cero eficaz.
Conclusión
La Infraestructura de Clave Pública (PKI) desempeña un papel fundamental para hacer realidad la Arquitectura de Confianza Cero. Al vincular las identidades digitales con usuarios, dispositivos y aplicaciones, la PKI aleja la seguridad de las obsoletas barreras de la red y se centra en la verificación basada en la identidad. Este cambio encarna el principio fundamental de Confianza Cero: Nunca confíes, siempre verifica. A medida que evolucionan las amenazas cibernéticas, la demanda de una gestión de PKI automatizada y optimizada continúa creciendo.
Los números hablan por sí solos: 96% de ejecutivos de seguridad informática Reconocen la PKI como un componente fundamental para construir un marco de Confianza Cero. Ofrece autenticación, cifrado e integridad de datos tanto en entornos locales como en la nube. Con una vida útil promedio de los certificados TLS de tan solo 47 días, automatizar la gestión del ciclo de vida, mantener una supervisión centralizada y habilitar la monitorización continua ya no son opcionales: son esenciales para evitar interrupciones costosas. Actualmente, 33% de organizaciones han implementado estrategias de Confianza Cero y otras 60% tienen como objetivo seguir su ejemplo durante el próximo año.
El impulso hacia la seguridad basada en la identidad está cobrando impulso, impulsado por el auge del teletrabajo, la proliferación de dispositivos IoT y presiones regulatorias como las órdenes ejecutivas estadounidenses que exigen la adopción de Confianza Cero para las agencias federales. Las organizaciones que alinean sus estrategias de PKI con marcos como NIST SP 800-207 e invierten en automatización estarán mejor preparadas para afrontar los ciberriesgos actuales y adaptarse a los desafíos futuros, incluyendo la transición a la criptografía poscuántica.
Preguntas frecuentes
¿Qué papel desempeña la PKI en el apoyo a la arquitectura de confianza cero?
La infraestructura de clave pública (PKI) desempeña un papel crucial en la arquitectura de confianza cero al proporcionar la columna vertebral criptográfica para su principio rector: “Nunca confíes, siempre verifica.” Mediante PKI, se utilizan certificados digitales para autenticar usuarios, dispositivos y servicios, garantizando una verificación segura y a prueba de manipulaciones. Esto se ajusta perfectamente a la exigencia de Confianza Cero de una verificación exhaustiva en cada punto de acceso.
Una característica clave que permite PKI es TLS mutuo (mTLS). Con mTLS, tanto el cliente como el servidor verifican sus identidades mutuamente antes de intercambiar datos. Esto no solo protege la comunicación, sino que también vincula los permisos de acceso directamente a las identidades autenticadas, lo que refuerza el principio de acceso con privilegios mínimos.
La PKI también garantiza la protección de datos mediante el cifrado. Al utilizar certificados SSL/TLS, cifra los canales de comunicación, protegiéndolos contra amenazas como la interceptación de datos o los ataques de intermediario. Además, la PKI satisface las necesidades de seguridad dinámicas con la gestión automatizada de certificados. Esto permite la revocación inmediata de certificados comprometidos, garantizando la seguridad del control de acceso incluso en entornos que cambian rápidamente.
Estas capacidades hacen de PKI una parte indispensable de cualquier marco de seguridad Zero Trust sólido.
¿Cómo simplifica la automatización la gestión de PKI en un modelo de Confianza Cero?
La automatización desempeña un papel fundamental en la gestión de la Infraestructura de Clave Pública (PKI) en un marco de Confianza Cero. En este modelo, cada usuario, dispositivo y servicio debe autenticarse antes de intercambiar datos. Esto crea la necesidad de emitir, renovar y revocar miles, o incluso decenas de miles, de certificados. Gestionar este volumen manualmente es poco realista. La automatización interviene para garantizar que los certificados se generen, distribuyan y roten eficientemente, reduciendo el riesgo de error humano y manteniendo el principio fundamental de Confianza Cero: "nunca confíes, siempre verifica"."
Para Servion Para nuestros clientes, la automatización simplifica la gestión de certificados SSL y servidores. Permite el registro rápido y programático de identidades de confianza para el tráfico web, las API y los microservicios. Esto crea un marco de confianza escalable y seguro que se alinea a la perfección con los principios de Confianza Cero.
¿Por qué TLS 1.3 es la opción preferida para los marcos de seguridad de Confianza Cero?
TLS 1.3 se destaca como la opción preferida en entornos de Confianza Cero debido a su seguridad y eficiencia mejoradas en comparación con TLS 1.2. Al incorporar secreto obligatorio hacia adelante, garantiza que incluso si se exponen las claves de cifrado, las comunicaciones anteriores permanecen protegidas.
Además, TLS 1.3 minimiza la latencia del protocolo de enlace, lo que permite configuraciones de conexión más rápidas sin comprometer la seguridad del cifrado. Esta combinación de seguridad robusta y mayor rendimiento lo convierte en la solución ideal para las exigentes exigencias de los entornos de confianza cero, donde la alta seguridad y la baja latencia son cruciales.
