Sistemas de Almacenamiento, RAID, Criptografía y Seguridad Informática

Sistemas de Almacenamiento y Tecnologías RAID

El uso de tecnologías de almacenamiento avanzado permite mejorar la capacidad, el rendimiento y la tolerancia a fallos en los sistemas informáticos.

Configuraciones RAID

• RAID 0 (Spanning / Striping): Distribuye los datos alternando bloques en varios discos. Aumenta la velocidad y la capacidad total, pero no ofrece redundancia; si un disco falla, se pierde la información.
• RAID 1 (Mirroring): Utiliza parejas de discos donde la información se duplica exactamente. Aumenta la seguridad y la velocidad de lectura, manteniendo la información a salvo ante el fallo de un disco.
• RAID 5 (+Seguridad / +Rápido): Aplica un almacenamiento distribuido con paridad. La división de bloques de información y bloques de paridad se reparte entre los discos a modo de redundancia.

Redes de Almacenamiento y Clústeres

• NAS (Network Attached Storage): Almacenamiento en red local conectado a un equipo que mantiene la información accesible para los demás dispositivos.
• SAN (Storage Area Network): Red independiente de almacenamiento en armarios o equipos que se conectan mediante fibra de alta velocidad.
• Clúster: Conjunto de ordenadores coordinados para realizar una tarea común de procesamiento o almacenamiento.
• Almacenamiento en la Nube: Plataformas como MegaUpload o Dropbox donde cualquier dispositivo sincroniza los datos automáticamente, aunque se puede perder parte del control directo sobre el cifrado.
• P2P: Intercambio directo de archivos entre clientes de forma descentralizada.

Copias de Seguridad y Planes de Contingencia

La gestión de respaldos es fundamental para garantizar la integridad y disponibilidad de los datos frente a fallos o ataques informáticos.

Tipos de Copias de Seguridad

• Copia Completa: Copia toda la información seleccionada. Ocupa más espacio, incrementa el tiempo de proceso y establece un punto fijo de referencia.
• Copia Diferencial: Copia todos los datos modificados desde la última copia completa. Ocupa más espacio conforme pasa el tiempo, pero acelera la recuperación.
• Copia Incremental: Copia únicamente los cambios realizados desde el último backup (sea completo o incremental). Es más rápida pero requiere toda la cadena de copias para restaurar.

Herramientas y Automatización

• Rotación de Cintas y Servidores de Backup: Automatización de copias mediante robots de cintas y gestión centralizada en otra red.
• Etiquetado: A las copias se les asigna una etiqueta con la fecha, contenido y máquina de origen.
• Ejemplo en Linux (Comando tar):
  tar -jcvf fichero_destino.tar.bz2 carpeta1 carpeta2
• Otras herramientas: Puntos de restauración del registro de Windows, herramientas de comprobación de discos y sistemas de instantáneas (snapshots) para la congelación de estados del sistema ante posibles ciberataques, permitiendo anular cambios recientes.

Criptografía y Seguridad de la Información

La criptografía (del griego kriptos, oculto, y graphia, escribir) estudia el cifrado de la información para garantizar la confidencialidad y la seguridad.

Métodos Clásicos y Cifrado Simétrico

• Cifrado del César: Desplazamiento de 4 posiciones en el alfabeto.
• ROT13: Sustitución rotacional de 13 posiciones (siglo V).
• Cifrado Simétrico: Utiliza la misma clave tanto para cifrar como para descifrar. Destaca por su velocidad (por ejemplo, bloques de 128 bits). Su principal problema es la circulación y distribución segura de la clave, ya que ambas partes deben conocerla.

Cifrado Asimétrico y Criptografía Híbrida

• Cifrado Asimétrico: Utiliza una pareja de claves (pública y privada) matemáticamente relacionadas. Garantiza autentificación, integridad (no manipulación), confidencialidad y no rechazo (no negar la autoría). La clave privada solo la conoce su dueño, mientras que la pública es accesible para cualquiera. Son algoritmos más lentos y ocupan más espacio.
• Directorio de Claves Públicas: Para garantizar la autenticidad de las claves públicas, se almacenan en un fichero llamado keyring (archivo de llaves), el cual se encuentra cifrado mediante un sistema simétrico.
• Criptografía Híbrida: Combina ambos tipos en el mismo servicio. Utiliza el cifrado simétrico por su rapidez en la transferencia de información, y el cifrado asimétrico para los procesos de autenticación y establecimiento seguro de la comunicación.

Infraestructura de Clave Pública e Identidad Digital (PKI y DNIe)

La infraestructura de clave pública (PKI, por sus siglas en inglés) gestiona la creación, distribución y revocación de certificados digitales.

Entidades de Certificación y Registro

• Autoridad de Certificación (CA): Entidad emisora de los certificados digitales.
• Autoridad de Registro (RA): Asegura y comprueba la validez de los datos de los usuarios antes de emitir los certificados.
• Funcionamiento básico:
  1. El servidor consigue que la CA firme su clave.
  2. El cliente dispone de la llave pública de dicha CA para validar la confianza.

El DNI Electrónico (DNIe)

El DNIe almacena de forma segura datos generales, datos biométricos y claves de cifrado asimétrico. Permite asegurar la confidencialidad, la autenticación robusta, la integridad y el no repudio (no rechazo), protegiendo adecuadamente la clave privada del titular.