Punti chiave
- La crittografia è l'insieme delle tecniche che rendono un dato leggibile solo a chi possiede la chiave giusta: di solito un algoritmo pubblico e una chiave segreta trasformano il testo in chiaro in testo cifrato e viceversa.
- Per NIST (SP 800-175B Rev. 1) fornisce più servizi: riservatezza, autenticazione dell'identità, integrità dei dati, autenticazione dell'origine e supporto al non ripudio.
- La crittografia simmetrica usa una sola chiave ed è veloce (AES, FIPS 197, chiavi da 128, 192 o 256 bit), ma richiede di distribuire molte chiavi: 1.000 soggetti che comunicano a coppie formano 499.500 relazioni.
- La crittografia asimmetrica usa una coppia di chiavi, pubblica e privata: serve per firme digitali e scambio delle chiavi, ma è più lenta; in HTTPS (TLS 1.3, RFC 8446) le due lavorano insieme.
- Il D.Lgs. 138/2024 (art. 24, c. 2, lett. h) chiede politiche sulla crittografia; le misure ACN PR.DS-01 e PR.DS-02 chiedono di cifrare i dati su dispositivi portatili e le trasmissioni verso l'esterno, la PR.DS-11 i backup degli essenziali (o la protezione fisica dei supporti).
- Per il GDPR la cifratura è una misura dell'art. 32 e, se rende i dati incomprensibili, l'art. 34 esclude la comunicazione agli interessati in caso di violazione. Il punto debole resta la gestione delle chiavi (NIST SP 800-57).
La risposta breve: la crittografia è l'insieme delle tecniche che rendono un dato leggibile solo da chi possiede la chiave giusta. Un algoritmo e una chiave trasformano il testo in chiaro in testo cifrato, e solo con la chiave corretta si torna indietro. Oggi serve a tre cose: riservatezza, integrità dei dati e verifica di chi li ha prodotti, come nella firma digitale.
In azienda sta dietro a HTTPS, VPN, dischi cifrati, backup e firma delle email, ed è citata da NIS2, GDPR e ISO 27001. Qui vediamo come funziona, simmetrica e asimmetrica, cosa chiedono le norme e dove si sbaglia.
Cosa significa crittografia
Il vocabolario Treccani fa risalire la parola a un composto di critto- e -grafia, coniato nel latino moderno come cryptographia da G. Selenus nel 1624. Il primo significato riportato è questo: "Scrittura segreta, cioè tale da non poter essere letta se non da chi conosce l’artificio usato nel comporla". Il secondo è quello che interessa a chi gestisce sistemi: le teorie e le tecniche per cifrare un testo in chiaro con una chiave di cifratura e per decifrarlo con una chiave di decifratura.
Il NIST, nella SP 800-175B Rev. 1, la descrive come una branca della matematica basata sulla trasformazione dei dati, che fornisce più servizi di sicurezza: riservatezza, autenticazione dell'identità, integrità dei dati, autenticazione dell'origine e supporto al non ripudio.
Un punto spesso frainteso: il segreto non è l'algoritmo. Gli algoritmi più usati sono standard pubblici, e AES, per esempio, è descritto per intero nella FIPS 197 del NIST. Quello che deve restare segreto è la chiave: la SP 800-175B Rev. 1 lo scrive in modo esplicito per la crittografia simmetrica.
Crittografia e cifratura sono la stessa cosa?
La cifratura è l'operazione che rende un dato illeggibile (in inglese encryption). La crittografia è la disciplina più ampia, che comprende la cifratura ma anche le funzioni di hash, le firme digitali e i meccanismi per scambiarsi le chiavi.
La distinzione è anche nel testo di legge. L'art. 24, comma 2, lettera h) del D.Lgs. 138/2024, che recepisce la direttiva NIS2, chiede "politiche e procedure relative all'uso della crittografia e, ove opportuno, della cifratura": la crittografia come politica generale, la cifratura dove serve.
Crittografia simmetrica
Nella crittografia simmetrica c'è una sola chiave: la stessa che cifra il dato serve a decifrarlo.
L'algoritmo di riferimento è AES (Advanced Encryption Standard), pubblicato dal NIST come FIPS 197 nel novembre 2001 e aggiornato nel maggio 2023. Lavora su blocchi di 128 bit e accetta chiavi di 128, 192 o 256 bit, da cui i nomi AES-128, AES-192 e AES-256.
Il vantaggio, secondo la SP 800-175B Rev. 1, è la velocità: gli algoritmi simmetrici sono in genere molto più rapidi degli asimmetrici e, a parità di robustezza, usano chiavi più corte.
Il limite: distribuire le chiavi
Il problema è far arrivare la stessa chiave a tutte le parti, e quante chiavi servono. NIST fa un esempio: quattro soggetti che comunicano a coppie, ciascuna con la sua chiave, hanno sei relazioni possibili e quindi servono almeno sei chiavi. Con 1.000 soggetti le relazioni diventano 499.500, e ogni chiave va tenuta segreta da entrambe le parti.
Crittografia asimmetrica
La crittografia asimmetrica, detta anche a chiave pubblica, risolve proprio quel problema. Ogni soggetto ha una coppia di chiavi legate tra loro da una relazione matematica: una chiave pubblica, che si può distribuire a chiunque senza ridurre la sicurezza, e una chiave privata, che resta segreta. Dalla chiave pubblica non si può ricavare in modo efficiente quella privata.
Le due chiavi lavorano in direzioni opposte, a seconda del servizio:
- Cifratura: chi vuole mandare un dato riservato lo cifra con la chiave pubblica del destinatario, e solo la chiave privata del destinatario lo decifra.
- Firma digitale: chi firma usa la propria chiave privata, e chiunque può verificare la firma con la chiave pubblica corrispondente. Così si dimostrano identità del firmatario e integrità del contenuto.
Tra gli algoritmi asimmetrici che la RFC 8446 cita per l'autenticazione in TLS ci sono RSA, ECDSA ed EdDSA (gli ultimi due basati su curve ellittiche). Un esempio già in casa di molti IT manager è DKIM: le email in uscita sono firmate con una chiave privata, e chi le riceve recupera la chiave pubblica dal dominio del mittente.
Il prezzo è la lentezza. La SP 800-175B Rev. 1 osserva che gli algoritmi asimmetrici tendono a essere molto più lenti di quelli simmetrici e per questo non si usano per elaborare grandi quantità di dati.
Come lavorano insieme: l'esempio di HTTPS
Nella pratica si usano tutte e due. NIST descrive un approccio ibrido usato di frequente: gli algoritmi asimmetrici per le firme e per stabilire la chiave iniziale, quelli simmetrici per tutto il resto, soprattutto per cifrare grandi volumi di dati.
È quello che succede in ogni connessione HTTPS, che si appoggia al protocollo TLS. Nella versione 1.3 (RFC 8446, agosto 2018) TLS ha due componenti:
- Handshake: autentica le parti (il server sempre, il client in modo facoltativo), negozia gli algoritmi e i parametri e stabilisce un materiale di chiave condiviso. L'autenticazione può avvenire con crittografia asimmetrica (RSA, ECDSA, EdDSA) o con una chiave simmetrica condivisa in anticipo.
- Record protocol: con le chiavi ottenute nell'handshake cifra il traffico, diviso in record, ciascuno protetto in modo indipendente.
Il risultato, secondo la RFC, è un canale in cui i dati sono visibili solo ai due estremi e non si possono modificare senza che la modifica venga rilevata.
Le funzioni di hash: crittografia senza ritorno
Una funzione di hash prende un input di qualsiasi lunghezza e restituisce un valore di lunghezza fissa, l'impronta o digest. La SP 800-175B Rev. 1 la definisce una funzione unidirezionale: dal valore di hash non è praticamente possibile risalire all'input.
Serve a controllare l'integrità: si calcola l'impronta di un file, la si ricalcola sul file ricevuto e, se i due valori coincidono, si può assumere che il file non sia cambiato. Le funzioni di hash sono anche un mattone degli algoritmi di firma digitale. Il NIST specifica la famiglia SHA-2 nella FIPS 180 e la famiglia SHA-3 nella FIPS 202.
Cosa chiedono NIS2, GDPR e ISO 27001
NIS2 e misure ACN
La direttiva (UE) 2022/2555 mette la crittografia tra le misure minime di gestione del rischio all'art. 21, paragrafo 2, lettera h); in Italia è l'art. 24 del D.Lgs. 138/2024. Le misure di base della determinazione ACN 379907/2025 la traducono in requisiti, per i soggetti importanti (allegato 1) e per gli essenziali (allegato 2):
- PR.DS-01, dati a riposo: per almeno i sistemi rilevanti, i dati su laptop, smartphone, tablet e supporti rimovibili sono cifrati con "protocolli e algoritmi allo stato dell’arte e considerati sicuri".
- PR.DS-02, dati in transito: per almeno i sistemi rilevanti, compresi quelli di comunicazione vocale, video e testuale, la trasmissione dei dati da e verso l'esterno usa protocolli e algoritmi di cifratura con le stesse caratteristiche.
- PR.DS-11, backup: solo per i soggetti essenziali, la riservatezza e l'integrità dei backup dei sistemi rilevanti sono assicurate con protezione fisica dei supporti oppure con la cifratura.
Per PR.DS-01 e PR.DS-02 l'applicazione segue gli esiti della valutazione del rischio (misura ID.RA-05) e le eccezioni sono ammesse solo per ragioni normative o tecniche motivate e documentate. Per tutte e tre le procedure vanno adottate e documentate. Il quadro completo degli obblighi è nella guida completa alla NIS2.
GDPR
L'art. 32 del Regolamento (UE) 2016/679 cita tra le misure di sicurezza adeguate al rischio "la pseudonimizzazione e la cifratura dei dati personali". Come si applica lo vediamo nell'articolo sull'art. 32 GDPR.
Il beneficio più concreto sta però nell'art. 34. In caso di violazione, la comunicazione agli interessati non è richiesta se ai dati erano state applicate misure destinate a renderli "incomprensibili a chiunque non sia autorizzato ad accedervi, quali la cifratura". Un portatile cifrato rubato resta una violazione da valutare e registrare, ma con conseguenze diverse da uno in chiaro. Il percorso completo è nella procedura di data breach.
ISO/IEC 27001:2022
Nell'Annex A il tema corrisponde al controllo 8.24, dedicato all'uso della crittografia. Per la nostra esperienza, in audit conviene arrivare con una politica che dica dove si cifra, con quali algoritmi e come si gestiscono le chiavi, e con le evidenze che la realtà le corrisponde.
Il punto debole è la chiave
La NIST SP 800-57 Parte 1 Rev. 5, dedicata alla gestione delle chiavi, lo scrive in apertura: una cattiva gestione delle chiavi può compromettere facilmente anche algoritmi robusti. Le chiavi vanno gestite lungo tutto il ciclo di vita: generazione, conservazione, distribuzione, uso e distruzione.
Gli errori che si incontrano più spesso:
- Chiave accanto al dato. Un backup cifrato con la chiave salvata nella stessa cartella, o una password del database scritta nel codice, annullano la cifratura.
- Chiavi eterne. La SP 800-57 lega ogni chiave a un periodo di validità, il cryptoperiod: definito bene, limita i dati esposti se quella chiave viene compromessa.
- Algoritmi dismessi ancora attivi. NIST segnala che alcuni algoritmi simmetrici non sono più approvati per cifrare dati nuovi e restano ammessi solo per trattare quelli già protetti, e che SHA-1 non è più ammesso per generare firme digitali. Un sistema vecchio che li usa ancora va trovato e aggiornato.
La crittografia post-quantistica
La SP 800-175B Rev. 1 avverte che, in un possibile scenario con computer quantistici, gli algoritmi asimmetrici oggi approvati non offrirebbero più una protezione adeguata. Il 13 agosto 2024 il NIST ha pubblicato i primi tre standard pensati per resistere: FIPS 203 (ML-KEM) per la cifratura di uso generale, FIPS 204 (ML-DSA) e FIPS 205 (SLH-DSA) per la firma digitale.
In Europa, la roadmap coordinata del gruppo di cooperazione NIS (giugno 2025) fissa tre tappe per gli Stati membri: avviare entro il 31 dicembre 2026 le roadmap nazionali e i primi progetti pilota, completare entro il 31 dicembre 2030 la transizione dei casi d'uso ad alto rischio, chiudere entro il 31 dicembre 2035 quelli a rischio medio e, per quanto possibile, quelli a rischio basso. Il motivo dell'urgenza è lo scenario che il documento chiama store now, decrypt later: conservare oggi dati cifrati per decifrarli quando esisterà un computer quantistico capace di farlo.
Per ogni organizzazione il primo passo indicato dalla roadmap è costruire e tenere aggiornato un inventario crittografico: quali sistemi usano la crittografia e su quali dati. Il documento lo considera utile a prescindere dalla minaccia quantistica, perché serve anche alla gestione di incidenti e vulnerabilità.
In sintesi
La crittografia rende i dati leggibili solo a chi ha la chiave e permette di verificarne integrità e origine. La simmetrica è veloce, l'asimmetrica risolve scambio delle chiavi e firma, e in HTTPS lavorano insieme. Le misure ACN chiedono di cifrare i dati sui dispositivi portatili, le trasmissioni verso l'esterno e, per gli essenziali, i backup; il GDPR la indica tra le misure di sicurezza. Di solito si cede sulla gestione delle chiavi, non sull'algoritmo.
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