X25519 Cifrar y Descifrar

A: X25519 es ECDH — específicamente, Diffie-Hellman de curva elíptica instanciado sobre Curve25519, definido en RFC 7748. Comparado con ECDH sobre curvas NIST (P-256, P-384), X25519 es más rápido, tiene una implementación más simple y segura (sin problemas de cofactor, sin requisitos de validación de puntos para entradas típicas), y fue diseñado desde cero para resistir ataques de implementación. Cuando la gente dice "ECDH con Curve25519" se refiere a X25519.

A: No. Aunque X25519 y Ed25519 están basados en Curve25519, usan representaciones matemáticas diferentes (forma de Montgomery vs. forma de Edwards retorcida) y codificaciones de clave diferentes. Una clave privada X25519 es un escalar bruto de 32 bytes; una clave privada Ed25519 es una semilla de 32 bytes que se hashea (SHA-512) antes de su uso. Aunque existen fórmulas de conversión entre los dos tipos de clave, usarlas de forma intercambiable sin conversión explícita es criptográficamente incorrecto y puede filtrar información o producir resultados inválidos. Genere siempre pares de claves separados para cada propósito.

A: El secreto compartido X25519 de 32 bytes debe pasarse a través de una Función de Derivación de Claves (KDF) antes de usarse como clave de cifrado. En la práctica, HKDF-SHA256 es la elección más común (usada en TLS 1.3, Signal). Pase el secreto compartido bruto como material de clave de entrada, incluya un salt e info específicos del protocolo, y derive 32 bytes para AES-256-GCM o ChaCha20-Poly1305. Para casos de uso simples puede usar el secreto compartido directamente como clave AES-256 de 32 bytes, pero HKDF es muy recomendable en producción.

A: Sí — cuando se usa con pares de claves efímeros. El secreto hacia adelante (también llamado Perfect Forward Secrecy, PFS) significa que comprometer una clave de largo plazo no expone las claves de sesión pasadas. En TLS 1.3, ambas partes generan pares de claves X25519 frescos para cada handshake (DH efímero). Incluso si un atacante obtiene posteriormente la clave privada de largo plazo de un servidor, no puede descifrar el tráfico grabado anteriormente porque las claves X25519 efímeras se descartaron tras el handshake. Las claves X25519 estáticas (reutilizadas) no proporcionan secreto hacia adelante.

A: No — no frente a una computadora cuántica suficientemente potente. Una computadora cuántica ejecutando el algoritmo de Shor podría romper X25519 resolviendo el problema del logaritmo discreto de curva elíptica en tiempo polinomial. Esto aplica igualmente a todos los esquemas Diffie-Hellman de curva elíptica y campo finito. Sin embargo, la computadora cuántica requerida (miles de qubits lógicos con corrección de errores) aún no existe. Para intercambio de claves post-cuántico, NIST ha estandarizado ML-KEM (antes CRYSTALS-Kyber). TLS 1.3 en Chrome y Firefox ya despliega intercambio de claves híbrido X25519+ML-KEM.