La firma electrónica por dentro

Firmar electrónicamente no consiste en cifrar el documento entero: eso sería lento y no serviría, porque el destinatario tiene que poder leerlo. El proceso son dos pasos encadenados.

1. 1Se toma el documento (XML o binario) y se le aplica una función hash, que produce una cadena de longitud fija. A esa cadena se la llama residuo, resumen o message digest.
2. 2Ese resumen se cifra con cifrado asimétrico usando la clave privada del firmante, que es la que va dentro de su certificado X.509 v3. El resultado es la firma «básica».

El orden importa y es lo que se pregunta: primero hash, después cifrado, y lo que se cifra es el resumen, nunca el documento. Y se cifra con la clave privada, no con la pública: por eso cualquiera puede verificar la firma con la clave pública del firmante, pero solo él ha podido generarla.

Documento, hash, resumen, cifrado asimétrico con la clave privada, firma básica. Cinco palabras en ese orden resuelven la mayoría de las preguntas del apartado.

Cada uno de los dos pasos tiene su propia familia de algoritmos, y confundirlas es el error clásico: SHA no cifra nada y RSA no resume nada.

Las dos longitudes que caen literales: SHA-1 son 160 bits y MD5, 128 bits. En la familia SHA-2, el número del nombre ya es la longitud (256, 384 o 512).

La firma XML responde al estándar XMLDSIG de la W3C, y es el precursor de XAdES: XAdES no es un estándar independiente, sino una extensión de aquel.

Tiene tres versiones, que se distinguen por dónde queda la firma respecto del documento firmado: Enveloping, Enveloped y Detached. Y una advertencia que se pregunta a menudo: aunque el formato de la firma sea XML, se puede firmar cualquier tipo de documento, no solo XML.

Su uso más extendido fue la cabecera SOAP, para firmar las peticiones de los servicios web, que es lo que se conoce como WS-Security.

Las etiquetas básicas van por parejas, y cada pareja junta el valor con el algoritmo empleado para obtenerlo: DigestValue con DigestMethod (donde el método será MD5, SHA-1 y similares) y SignatureValue con SignatureMethod (donde el método será RSA, DSA, DH y similares). A ellas se suma X509Certificate, que transporta el certificado del firmante.

Enveloping, Enveloped y Detached son tres, no dos ni cuatro, y XAdES es una extensión de XMLDSIG, no al revés.

X.509 es el estándar que define la estructura de datos del certificado, y lo hace mediante ASN.1, que es la notación con la que se describe esa estructura de forma independiente de cómo se almacene después.

Definida la estructura, hay que escribirla en un fichero, y ahí se abren dos ramas de codificación: una en texto (Base64 ASCII) y otra en binario. De cada rama cuelgan dos formatos, cada uno con sus extensiones.

La extensión .cer aparece en las dos ramas (PEM y DER), así que por sí sola no dice si el fichero es texto o binario. Es la trampa habitual de esta tabla.