Como calcular la robustez de una contrasena

Calcula entropia en bits de contrasena, tiempo medio ataque brute-force, charset, penalizaciones diccionario/anos/secuencias. NIST SP 800-63B compliance, hash bcrypt/argon2.

Parámetros de cálculo
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Como calcular la robustez de una contrasena: la entropia en bits mide el numero de intentos que un atacante necesitaria en promedio para adivinarla con brute-force. Formula naive: H = L * log2(N), donde L = longitud y N = charset (26+26+10+33 = 95 max ASCII). 12 chars charset 95: H = 78,9 bits. Pero contrasenas reales contienen palabras comunes, anos, secuencias teclado que reducen entropia efectiva via diccionario (Hashcat, John the Ripper). NIST SP 800-63B (junio 2017) recomienda passphrase 12+ chars con blacklist diccionario. Esencial cybersecurity, GDPR, ISO 27001, NIS2 UE, AGPD AEPD España.

Fórmulas entropia

Naive (Shannon): H = L * log2(N) bits. Solo lower N=26: 8 chars = 37,6 bits. Lower+upper+digit+symbol N=95: 8 chars = 52,6 bits. Longitud importa mas que complejidad: 16 lower = 75,2 bits > 8 mixed = 52,6 bits.

Efectiva (con penalizaciones): "P@ssw0rd2024" naive 78,9 bits, pero contiene "password" diccionario -20, "2024" ano -5. Efectiva ~54 bits. Hashcat rockyou.txt rules crackea en segundos. zxcvbn Dropbox calcula realistica.

Tiempo crack: T = 2^(H-1) / R seg. R varia: MD5 GPU 10^11/s, SHA-256 RTX 4090 10^9/s, bcrypt cost 10 50.000/s, argon2id 1.000/s. NIST recomienda hash lento.

Tabla entropia recomendada: =128 nivel AES-128.

Historia y contexto

Concepto entropia password formalizado por Claude Shannon (1948) en "A Mathematical Theory of Communication". Primer crack distribuido famoso DESCHALL (1997) rompio DES (56 bits) en 96 dias. Bill Burr (NIST 2003) propuso "complexity rule" classica formalmente retirada 2017 (SP 800-63B Appendix A) tras evidencia que generaba contrasenas predecibles ("Password1!"). XKCD strip #936 (2011) "correct horse battery staple" popularizo passphrase 4 palabras. Hoy NIST SP 800-63B: mínimo 8 chars, 12+ privileged, blacklist HIBP 13+ mil millones contrasenas comprometidas. zxcvbn Dropbox 2012 entropy realistica. Industria global cybersecurity > 200.000 millones USD/ano. GDPR UE 2018, AEPD España, ISO 27001 NIS2 UE 2024 obligan password policy adecuada. AGPD recepta NIST. AENOR UNE-EN ISO/IEC 27001 sistema gestion seguridad información.

Tabla ejemplos entropia

  • "abcd1234" 8 chars: 41 bits, 5 min GPU MD5
  • "P@ssw0rd1": ~50 naive, ~30 efectiva
  • "correct horse battery staple" 28 chars: ~50-60 bits efectiva
  • "Tr0ub4dor&3" 11 chars: 65 naive, ~28 efectiva (XKCD)
  • 12 chars random 95: 78,9 bits
  • 16 chars random 95: 105 bits, miles millones anos
  • 20 chars random 95: 131 bits post-quantum tier 1
  • UUID v4: 122 bits
  • BIP-39 12 palabras: 128 bits Bitcoin/Ethereum
  • NIST recomendación: 60+ bits accounts critici

Ejemplos numericos

Ejemplo 1 - usuario tipico. "Password123!" 12 chars. H_naive 78,9 bits. Penalización -30 (dictionary+sequence). H_efectiva 49 bits. MD5 GPU 10^10/s: 7,8 horas. Vulnerable. AGPD GDPR insufficient.

Ejemplo 2 - passphrase XKCD. "correcthorsebatterystaple" 25 chars. Wordlist Diceware 7776 (12,9 bits/palabra): 4 palabras = 51,6 bits efectiva. 8,7 horas crack. 5 palabras = 65 bits, 9 anos.

Ejemplo 3 - password manager generada. 1Password "X8sJ#kL!9P3@K2v$" 16 chars random. 105 bits. Bcrypt cost 10: 13 mil millones anos. Conformidad GDPR Art 32 AEPD.

Ejemplo 4 - PIN bancario 4 cifras España. H = 13,3 bits. Bancomat bloqueo despues 3 intentos. PSD2 SCA Banco España: 2FA SMS/biometría. Santander, BBVA, CaixaBank cumplen.

Ejemplo 5 - master password vault Telefonica CISO. "TEF-Madrid-2026-Quanto-Stelliferi-K9z!" 36 chars. Naive 236 bits. Penalización -13. Efectiva 223 bits. Post-quantum seguro. UNE-EN ISO 27001 A.9.4.3 password management.

Limitaciones

  1. Naive sobreestima seguridad real.
  2. zxcvbn vs charset: diferencias 30-50 bits.
  3. Hash lento crucial (bcrypt, argon2).
  4. Salt obligatorio impedir rainbow tables.
  5. Rate limiting server-side anula brute force online.
  6. 2FA/MFA NIST AAL2/AAL3.
  7. Password manager genera unique per servicio.
  8. HIBP base datos 13+ mil millones comprometidas.
  9. Quantum: Grover halve entropia, AES-256 quantum-safe.
  10. Social engineering bypasea entropia.

Errores comunes

  1. Reusar contrasena entre servicios.
  2. Leetspeak predecible (P@ssw0rd).
  3. Patrones teclado (qwerty).
  4. Fechas personales OSINT Facebook.
  5. Cambio forzado: variantes incrementales.
  6. Preguntas seguridad info publica.
  7. Plaintext browser/Excel.
  8. MD5/SHA-1 sin salt.
  9. Truncate >50 chars.
  10. Email recovery sin 2FA.

Aplicaciones practicas

  1. NIST SP 800-63B: estándar federal USA password.
  2. GDPR UE Art 32: medidas tecnicas.
  3. UNE-EN ISO 27001 A.9: access control.
  4. NIS2 UE 2024: cybersecurity sectores criticos.
  5. PSD2 SCA: Strong Customer Authentication bancos.
  6. HIBP: Have I Been Pwned API.
  7. Password managers: 1Password, Bitwarden.
  8. 2FA/MFA: Google Authenticator, YubiKey FIDO2.
  9. Criptografia: AES-128/256, argon2id.
  10. Pen testing: Hashcat, John the Ripper.

Soporte

Preguntas: info@calcoi.com. Aplicaciones cybersecurity: NIST SP 800-63B (2017), Schneier "Applied Cryptography", OWASP ASVS, AEPD GDPR Spain.

Actualizado a julio de 2026

Preguntas frecuentes

Que significa entropia en bits?

La entropia de una contrasena es el logaritmo base 2 del numero de posibles contrasenas con misma longitud y charset. 1 bit = 2 posibilidades, 50 bits = 10^15, 128 bits = nivel AES-128. Atacante debe probar promedio 2^(H-1) intentos. Shannon (1948) introdujo bit como unidad informacion. 12 chars charset 95: H = 78,9 bits naive.

Por que longitud importa mas que complejidad?

Anadir longitud tiene efecto exponencial: cada char anadido charset 95 anade 6,57 bits. Complejidad de 26 a 95 dobla bits/char de 4,7 a 6,57 (1,4x). 8 chars mixed (95) = 52,6 bits; 12 chars lowercase only = 56,4 bits MEJOR. NIST SP 800-63B recomienda passphrase largo memorizable 12+ chars en lugar de complejidad artificial.

Como funcionan ataques diccionario?

Hashcat y John the Ripper prueban contrasenas de wordlists precomputadas (rockyou.txt 14M, crackstation 1B) MAS reglas transformacion: capitalizacion, leetspeak (a->@), sufijos (anos, !), prefijos. 'Password' se convierte 'P@ssw0rd', 'P@ssw0rd1', 'P@ssw0rd2024'. GPU RTX 4090 prueba 10^9 MD5/sec: 14M*100 reglas en <2 sec. OWASP recomienda hash lento bcrypt/argon2.

Que hash para almacenamiento contrasena?

NIST SP 800-63B recomienda PBKDF2 con 600.000+ iteraciones SHA-256, bcrypt cost 10-12, argon2id 64MB+ memoria (ganador Password Hashing Competition 2015). MD5/SHA-1 deprecadas desde 2010. Salt obligatorio (16+ random bytes per contrasena) impide rainbow table. Pepper opcional. AGPD AEPD GDPR Art 32 medidas tecnicas adecuadas. UNE-EN ISO 27001 A.10 cryptography.

Que recomienda NIST SP 800-63B 2017?

NIST SP 800-63B (junio 2017) revierte reglas viejas: (1) mínimo 8 chars, max 64 memorizable; (2) blacklist contrasenas comprometidas HIBP API; (3) NO reglas complejidad forzadas; (4) NO rotacion periodica forzada si no comprometido; (5) NO preguntas seguridad info publica; (6) Unicode aceptado; (7) display visibility opcional; (8) MFA AAL2 (conocimiento+posesion), AAL3 FIDO2 hardware.

Como funcionan password managers?

1Password, Bitwarden, KeePass generan contrasenas unique 16-32 chars charset 95 para cada servicio, todo cifrado AES-256-GCM derivado master password (PBKDF2 100k-650k iter o argon2id). Solo master password recordar (80+ bits entropia). Sync cloud cifrado zero-knowledge: server NO puede ver. Extension navegador auto-fill API. Family/team sharing cifrado. Conformidad SOC 2, AEPD GDPR, UNE-EN ISO 27001.

Impacto criptografia post-quantum en contrasenas?

Algoritmo Grover (1996) acelera busqueda brute force simetrico: divide entropia efectiva por la mitad. Contrasena 128 bits -> 64 bits equivalente post-quantum, debil. AES-256 -> 128 bits equivalente, seguro. NIST Post-Quantum Cryptography (2024) estandariza CRYSTALS-Kyber y CRYSTALS-Dilithium reemplazando RSA, ECC. Para contrasenas: 24+ chars random charset 95 (157 bits naive, 78 post-quantum) o passphrase 6+ palabras Diceware. NIST SP 800-208 migration roadmap.

Fórmula

H_naive = L * log2(N), L lunghezza, N charset
95 ASCII = 26 lower + 26 upper + 10 digit + 33 symbol
H_effective = H_naive - penalty (dict, year, repeat, sequence)
T = 2^(H-1) / R, R hash/sec attack speed
MD5 GPU 10^11/s, SHA-256 10^9/s, bcrypt cost 10 50000/s, argon2id 1000/s
<28 weak, 60-80 NIST acceptable, >=128 AES-128 level
Shannon 1948; NIST SP 800-63B 2017; OWASP ASVS

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