Fundamentos Matemáticos de la Seguridad Digital: Un Análisis del Algoritmo RSA en la Criptografía Moderna con Implementación en Python

Palabras clave: criptografía, algoritmo RSA, teoría de números, seguridad digital, aritmética mod, Python, cifrado asimétrico

Resumen

La seguridad digital contemporánea depende de estructuras matemáticas robustas que permitan proteger información en entornos altamente interconectados. Entre los algoritmos criptográficos más influyentes se encuentra RSA, cuyo funcionamiento se fundamenta en propiedades de la teoría de números, particularmente en la dificultad computacional de factorizar enteros grandes y en la aritmética modular. Este artículo presenta un análisis integral del algoritmo RSA desde sus bases matemáticas hasta su implementación computacional utilizando Python como herramienta de validación y experimentación. Se examinan los principios teóricos que sustentan la criptografía asimétrica, la generación de claves, el proceso de cifrado y descifrado, así como la relevancia de la función φ de Euler y del cálculo de inversos modulares. Además, se desarrolla una implementación detallada en Python que permite ilustrar el funcionamiento del algoritmo y evaluar su comportamiento en términos de eficiencia y seguridad. El estudio articula teoría y práctica para mostrar cómo conceptos matemáticos abstractos se convierten en mecanismos esenciales para la protección de datos en la era digital. Los resultados evidencian la importancia de comprender los fundamentos matemáticos para garantizar el uso adecuado y seguro de los sistemas criptográficos modernos

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Citas

Boneh, D., & Shoup, V. (2020). A graduate course in applied cryptography. Stanford University. https://crypto.stanford.edu/~dabo/cryptobook/

Calderón Sequera, R. (2023). Fundamentos Matemáticos de la Criptografía en Clave Pública. https://oa.upm.es/80470/1/TFG_ROBERTO_CALDERON_SEQUERA.pdf

Castro, J., & López, J. (2010). Criptografía y seguridad en computación. Alfaomega.

Cinvestav. (s.f.). Análisis del cifrado Vigenère: Figura 7, tabla del alfabeto con su numeración correspondiente. Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN. https://delta.cs.cinvestav.mx/~francisco/cripto/VigenereAnalisis.pdf

Cormen, T. H., Leiserson, C. E., Rivest, R. L., & Stein, C. (2022). Introduction to algorithms (4th ed.). MIT Press.

Fernández, M., & García, L. (2017). Introducción a la criptografía: Fundamentos matemáticos y aplicaciones. Ediciones Díaz de Santos.

Garreta, A. (2012). Álgebra abstracta y sus aplicaciones en criptografía. Ediciones UPC.

Gobierno de Aragón. (s. f.). Matemáticas para la toma de decisiones. https://educa.aragon.es/documents/20126/2773111/%5B02.27%5D%2BMatem%C3%A1ticas%2Bpara%2Bla%2Btoma%2Bde%2Bdecisiones.pdf/c5672fa7-62c6-e9b9-722f-43a84df43f35?t=1661254615362

Gómez, J. (2015). Teoría de números y criptografía. Editorial Reverté.

Granados Paredes, G. (2006). Introducción a la criptografía. Revista Digital Universitaria, 7(7). https://www.revista.unam.mx/vol.7/num7/art55/jul_art55.pdf

Katz, J., & Lindell, Y. (2021). Introduction to modern cryptography (3rd ed.). CRC Press.

Khan Academy. (n.d.). Aritmética modular. https://es.khanacademy.org/computing/computer-science/cryptography/modarithmetic/a/what-is-modular-arithmetic

Menezes, A. J., van Oorschot, P. C., & Vanstone, S. A. (2018). Handbook of applied cryptography. CRC Press.

Muñoz Muñoz, A., & Ramió Aguirre, J. (2013). Cifrado de las comunicaciones digitales: De la cifra clásica al algoritmo RSA (2.ª ed.). 0xWord.

National Institute of Standards and Technology. (2015). Recommendation for key management: Part 1—General (NIST Special Publication 800-57). U.S. Department of Commerce. https://doi.org/10.6028/NIST.SP.800-57pt1r4

Ortiz Muñoz, J. J. (2009). Criptografía y matemáticas. Revista SUMA, (61), 17-26. https://revistasuma.fespm.es/sites/revistasuma.fespm.es/IMG/pdf/61/017-026.pdf

Pérez, J. M. (2019). Fundamentos matemáticos de la criptografía para un estudiante de grado. Ediciones Universidad de Salamanca.

Rivest, R. L., Shamir, A., & Adleman, L. (1978). A method for obtaining digital signatures and public-key cryptosystems. Communications of the ACM, 21(2), 120–126. https://doi.org/10.1145/359340.359342

Rotman, J. J. (2010). Introducción al álgebra moderna (3.ª ed.). Springer.

Sánchez, R. (2018). Matemáticas para la criptografía: Aritmética modular y teoría de números. Editorial Paraninfo.

Science Photo Library. (s.f.). Alberti cipher disc [Imagen]. Science Photo Gallery. https://sciencephotogallery.com/featured/alberti-cipher-disc-science-photo-library.html

Singh, S. (1999). Los códigos secretos: La historia de la criptografía. Ediciones Planeta.

Stallings, W. (2017). Criptografía y seguridad de redes: Principios y práctica (7.ª ed.). Pearson Educación.

StudySmarter. (s. f.). Criptografía Algebraica: Conceptos & Ejemplos. https://www.studysmarter.es/resumenes/ingenieria/ingenieria-de-telecomunicaciones-ingenieria/criptografia-algebraica/

Trappe, W., & Washington, L. C. (2006). Introduction to cryptography with coding theory (2nd ed.). Pearson.

Universidad Politécnica de Cartagena. (s. f.). Nociones matemáticas para RSA. https://ocw.bib.upct.es/pluginfile.php/5316/mod_resource/content/1/TEMA_Matematicas_para_RSA.pdf

Van Tilborg, H. C. A., & Jajodia, S. (Eds.). (2011). Encyclopedia of cryptography and security (2nd ed.). Springer.

Vanstone, S. A. (2004). Next generation security for wireless: Elliptic curve cryptography. Computers & Security, 22(5), 412–415.DOI:10.1016/S0167-4048(03)00507-8

Publicado
2026-03-27
Cómo citar
Saucedo , P., Ortega Ovalle, M. T., Sánchez Díaz, D., Valenzuela , V., & Antonio Acevedo , E. A. (2026). Fundamentos Matemáticos de la Seguridad Digital: Un Análisis del Algoritmo RSA en la Criptografía Moderna con Implementación en Python. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 10(2), 1085-1104. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v10i2.23170
Sección
Ciencias y Tecnologías

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