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\subsection{Certificados electrónicos}
\label{subsubsection:certificadosElectronicos}





A una persona que desea realizar un trámite o solicitar un servicio en una 
institución pública o privada generalmente se le exige que demuestre 
su identidad para ser atendido. 
La manera común en la que se demuestra la identidad
de un individuo es a través de su documento de identidad o Cédula de Identidad.
Por ejemplo, un pensionado del seguro social debe presentar su cédula de identidad para retirar 
dinero de su cuenta de banco, así como un solicitante de un préstamo para adquisición 
de vivienda principal debe presentar, entre otros requisitos, su cédula de identidad.
En general todas las personas utilizan la cédula de identidad como un documento físico que
garantiza su identidad ante otras personas, instituciones, empresas e inclusive
ante otros países. En la figura \ref{fig:cedulaDeIdentidad} se muestra una cédula de identidad 
de un ciudadano de la República Bolivariana de Venezuela.

\begin{figure} [h]
\begin {center}
\includegraphics[width=0.4\textwidth]{imagenes/cedulaIdentidadRBV.png}
\caption{Cédula de identidad de la República Bolivariana de Venezuela.}
\label{fig:cedulaDeIdentidad}
\end {center}
\end{figure}

 
En la sociedad digital en la que se desenvuelven los individuos en la actualidad, es
necesario utilizar algún mecanismo que permita establecer su identidad digital. Una
alternativa es el certificado electrónico. %Un certificado electrónico 
Éste es un documento electrónico que asocia un conjunto de datos digitales a 
un usuario para establecer su identidad. Así como la cédula
de identidad incluye datos de una persona como nombres, apellidos, fecha de nacimiento 
y estado civil, los certificados electrónicos incluyen campos que permiten establecer
la identidad digital de su titular y tienen un periodo de validez.

La cédula de identidad es emitida por una institución pública en la que los ciudadanos
confían siguiendo estándares que la hacen difícil de falsificar. En el caso de 
los certificados electrónicos se busca mantener estas mismas características al 
ser emitidos por una entidad con la que tanto individuos como sistemas 
informáticos tienen una relación de confianza.

Los certificados electrónicos son un elemento fundamental 
en el modelo de confianza denominado \textit{Infraestructura de Clave Pública} (ICP). Este 
modelo describe una tecnología utilizada para establecer identidades a través de certificados 
electrónicos y permitir el intercambio de información segura entre partes que se comunican.
La ICP agrupa programas o software,
piezas de hardware y documentación de políticas para establecer lo
que se puede hacer o no con un certificado electrónico.


% aquí se podría describir el hecho de que se usa la criptografía de clave pública

Los certificados electrónicos están basados en la \textbf{criptografía} de clave pública. Este
tipo de criptografía aprovecha el uso de un par de claves con características muy 
particulares para transmitir información de manera segura entre entidades que se comunican.


En una comunicación entre dos personas cada una genera un par de claves. El par de claves
es tal que se complementan entre ellas; una de las claves va a ser conocida por
las personas con quien se desea establecer la comunicación, llamada \textit{clave pública}, y
la otra clave va a ser secreta y protegida por el titular, llamada 
\textit{clave privada}. El objetivo de un certificado electrónico es asociar la clave pública
de un usuario con su identidad. De esta manera, una persona presenta su certificado electrónico
ante un sistema informático para demostrar su identidad digital.


En la República Bolivariana de Venezuela existe una ICP jerárquica
denominada \textit{Infraestructura Nacional de Certificación Electrónica}. 
Constitucionalmente se fundamenta en la Providencia Administrativa Número 016 del 05 de Febrero de 2007 de la Gaceta Oficial Número
38.636\footnote{http://www.tsj.gov.ve/gaceta/gacetaoficial.asp}. Esta jerarquía
es supervisada y controlada por la Superintendencia de Servicios de Certificación Electrónica
(SUSCERTE)\footnote{http://suscerte.gob.ve/}, organismo adscrito al Ministerio del Poder Popular para Ciencia, Tecnología 
e Innovación.

La \textit{Infraestructura Nacional de Certificación Electrónica} incluye los 
siguientes elementos:

\begin{itemize}
\item Autoridad de Certificación (AC) Raíz del Estado Venezolano\footnote{http://acraiz.suscerte.gob.ve/}. Es la base sobre 
la cual se inicia la relación de confianza de la \textit{Infraestructura Nacional 
de Certificación Electrónica}. Se encarga de emitir, renovar, revocar y suspender 
los certificados electrónicos de los Proveedores de Servicios de Certificación. 


\item Autoridades de Certificación de los Proveedores de
Servicios de Certificación (PSC). Entidades subordinadas a la Autoridad de Certificación Raíz
del Estado Venezolano y se encarga de emitir, renovar, revocar y suspender los certificados
electrónicos a los signatarios y a sus Autoridades de Certificación subordinadas, en caso
de tenerlas.

\item Autoridades de Registro de los Proveedores de
Servicios de Certificación. Entidades encargadas de controlar la generación de los certificados electrónicos
de sus Autoridades de Certificación y comprobar la veracidad y exactitud de los datos suministrados
por los signatarios. Generalmente las Autoridades de Registro y las Autoridades de Certificación
de los PSC son vistos como una sola entidad de la ICP.

\item Signatarios o titulares de certificados electrónicos emitidos por los PSC.

\end{itemize}



En la figura \ref{fig:ICPVenezuela} se muestra un bosquejo de la 
Infraestructura Nacional de Certificación Electrónica. 

\begin{figure} [h]
\begin {center}
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{imagenes/infraestructuraNacionalCertificacion.jpeg}
\caption{Infraestructura Nacional de Certificación Electrónica.}
\label{fig:ICPVenezuela}
\end {center}
\end{figure}

Cuando una persona necesita una identidad digital en la Internet,
%Cuando una persona desea obtener una identidad digital en la Internet 
puede recurrir a un PSC para que le venda y/o asigne un certificado electrónico
de acuerdo a sus respectivos documentos de políticas de 
certificados y declaración de prácticas de certificación. Estos documentos establecen
las normas y usos de los certificados electrónicos emitidos por cada Autoridad de 
Certificación. Hasta el momento de publicación de este libro, los PSC acreditados ante la 
SUSCERTE son los siguientes:

\begin{itemize}
\item Fundación Instituto de Ingeniería para Investigación y Desarrollo Tecnológico\footnote{https://ar.fii.gob.ve},
organismo adscrito al Ministerio del Poder Popular para Ciencia, Tecnología e Innovación.

\item Proveedor de Certificados (PROCERT\footnote{https://www.procert.net.ve/acprocert.asp}), C.A., 
primera entidad privada dentro de la República Bolivariana de Venezuela en ser acreditada ante el Estado Venezolano.

\end{itemize}


Los certificados electrónicos se utilizan principalmente para:

\begin{itemize}
\item Autenticación de usuarios. Los certificados electrónicos permiten demostrar la identidad
de un usuario.

\item Enviar y recibir información cifrada con terceros. Con los certificados electrónicos
 se puede enviar información cifrada que sólo podrá ser vista por destinatarios específicos a través 
 de algoritmos criptográficos. Esto proporciona confidencialidad entre las partes que se
 comunican.

\item Firmar electrónicamente documentos. La clave privada asociada a un certificado 
electrónico se utiliza para firmar electrónicamente cualquier documento electrónico. Esto proporciona
una verificación de la autoría de un documento y su integridad.

\end{itemize}

%Cuando existe una legislación asociada a los certificados electrónicos, éstos pasan a tener 
%vinculación legal con la identidad de su titular a través de su firma electrónica. 

En el caso de la República Bolivariana de Venezuela, el Decreto con Fuerza de Ley Sobre 
Mensajes de Datos y Firmas electrónicas promulgado en el año 2001\footnote{http://www.tsj.gov.ve/legislacion/dmdfe.htm}, 
crea mecanismos para que la firma electrónica tenga las misma eficacia y valor 
probatorio de la firma escrita mediante el uso de certificados electrónicos de la 
Infraestructura Nacional de Certificación Electrónica. El concepto de
firma electrónica se tratará con mayor detalle en la siguiente sección.

Una característica de los certificados electrónicos es que pueden 
ser emitidos tanto para individuos como para dispositivos de red. Uno de los usos 
más populares de los certificados es la validación de dominios en la Internet, 
por ejemplo: \textit{www.gobiernoenlinea.gob.ve}.
Esto es considerado como una defensa contra acciones de 
falsificación que buscan tomar datos de los usuarios de estos sitios de manera 
masiva y que generalmente se coordinan como parte de ataques como el \textit{phishing}.
En este tipo de ataque se suplanta la identidad de servidores en la Internet y se 
obtiene información como datos personales, números de tarjetas de crédito, contraseñas
de acceso y otros tipos de información sin el consentimiento del usuario.

Una de las herramientas comunes para navegar en la Internet son los navegadores web. 
Tanto en computadores de escritorio como en dispositivos móviles, los navegadores 
están preparados para identificar los servidores que alojan una página web 
particular en el caso que se esté usando un certificado electrónico. Con 
el uso del certificado se intercambia información de manera segura con sus visitantes y además 
se garantiza que se están comunicando con el servidor correcto y no uno fraudulento.

La información que un usuario intercambia con un servidor a través de las páginas web
sigue un conjunto de reglas y formatos que se especifican en protocolos de transferencia.
El protocolo de transferencia de hipertexto (\textit{HTTP} por sus siglas en inglés) 
en conjunto con una capa de cifrado proporcionada por el protocolo Capa de Conexión Segura/Seguridad de 
la capa de transporte (SSL/TLS por sus siglas en inglés), que forman el \textit{HTTP(S)},
es el que permite la comunicación segura entre un usuario y un servidor. Las direcciones
de la Internet que utilizan certificados electrónicos tienen como prefijo \textit{https://}.


En la figura \ref{fig:sistemaBancoDeVenezuela} se muestra una captura de pantalla del
sistema de banca en línea de un banco de la República Bolivariana de Venezuela que 
utiliza un certificado electrónico.

\begin{figure} [h]
\begin {center}
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{imagenes/bancoDeVenezuela.png}
\caption{Sistema de banca en línea que utiliza un certificado electrónico.}
\label{fig:sistemaBancoDeVenezuela}
\end {center}
\end{figure}


Los navegadores web mantiene un almacén de certificados de autoridades de certificación
en las que confían para la emisión de certificados electrónicos. En el caso de la figura 
\ref{fig:sistemaBancoDeVenezuela}, el navegador muestra un indicador de color verde sobre
la barra de dirección para mostrar al usuario que el certificado electrónico presentado
es reconocido como válido por estas autoridades. En el caso de que un usuario esté conectado a una página web 
con un certificado electrónico que el navegador no reconoce, éste último mostrará un 
mensaje que alerta al usuario de una posible comunicación con un sitio no 
confiable. El indicador puede variar de un navegador a otro pero mantiene
su función de alertar al usuario.

% Como resultado de ataques a portales web y algunas fallas de seguridad en la 
% implementación de protocolos, servicios masivos de la Internet como correo electrónico y
% redes sociales utilizan certificados electrónicos para garantizar la identidad 
% de los servidores con los que se comunican los usuarios e intercambiar la 
% información cifrada.




%Aunque un certificado electrónico no es un documento físico, sí es posible ver su contenido.

Un certificado electrónico está compuesto por un conjunto de campos definidos por el 
estándar X.509 versión 3\footnote{http://www.ietf.org/rfc/rfc3280.txt}. 
Algunos campos son obligatorios y otros son extensiones 
que pueden o no aparecer en un certificado particular. A continuación se listan 
los campos comunes de un certificado electrónico X.509.

\begin{itemize}
\item Versión: Describe la versión del certificado codificado. La versión actual es la 3.

\item Número de serie: Es un identificador único para el certificado electrónico emitido por 
una autoridad de certificación.

\item Algoritmo de firma: Identificación del algoritmo criptográfico utilizado por la
autoridad de certificación para firmar el certificado.

\item Emisor: Identificación de la autoridad de certificación que emitió el certificado electrónico.

\item Validez: Intervalo de tiempo durante el cual la autoridad de certificación mantiene información
sobre el estado del certificado. El período de validez está representado por dos fechas: una fecha
a partir de la cual la validez del certificado comienza y otra en la que termina. La validez de un
certificado electrónico está definida en la documentación de políticas de certificado de una autoridad
de certificación.

\item Sujeto: Identificación del titular del certificado electrónico. Los campos 
sujeto y emisor de un certificado electrónico están definidos utilizando convenciones
que se definen en el estándar X.500. Esto permite establecer un nombre único 
mediante la definición de un concepto conocido como un nombre distinguido \cite{NASH:02}.
En general un nombre distinguido incluye los siguientes valores:

\begin{itemize}
\item CN: Nombre Común del titular. En general se utiliza el nombre y apellido de la persona titular
del certificado o nombre del servidor en caso de ser un certificado electrónico para 
un dispositivo.
\item E: Correo electrónico del titular.
\item L: Localidad donde reside el titular.
\item ST: Estado donde reside el titular. 
\item OU: Unidad organizacional de la que depende el titular.
\item O: Organización a la que pertenece el titular.
\item C: País en el que reside el titular.
\end{itemize}


\item Información de clave pública del sujeto: Mantiene la clave pública del sujeto e
identifica el algoritmo con el cual se utiliza la clave.

%\item Identificador único de emisor: 

%\item Identificador único de sujeto

\item Extensiones: Secuencia de una o más extensiones que sirven para asociar atributos
adicionales del sujeto.

\item Algoritmo de firma de certificado: Identificador del algoritmo criptográfico utilizado
por la autoridad de certificación para firmar el certificado electrónico.

\item Firma electrónica del certificado: Representación de la firma electrónica de
la autoridad de certificación sobre el certificado utilizando una codificación 
particular.

\end{itemize}



En la figura \ref{fig:camposDeUnCertificado} se muestran los detalles de los campos
de un certificado electrónico de la Infraestructura Nacional de Certificación Electrónica
visto en un navegador web.

\begin{figure} [h]
\begin {center}
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{imagenes/detallesCamposCertificado.jpeg}
\caption{Detalles de los campos de un certificado electrónico.}
\label{fig:camposDeUnCertificado}
\end {center}
\end{figure}



Una forma de distribuir los certificados electrónicos es a través de dispositivos
de usuario que permiten proteger los elementos del certificado; en particular la 
clave privada. En la sección \ref{subsubsection:dispositivosDeUsuario}
se presentan algunos dispositivos como tarjetas inteligentes y token criptográficos 
utilizados con certificados electrónicos.

%En el capítulo \ref{capitulo5} se presenta un aporte específico de la Fundación CENDITEL 
%sobre certificados electrónicos. 
En el capítulo 5 se describe el proceso de desarrollo de una aplicación para 
gestionar una autoridad de certificación raíz en una ICP utilizando tecnologías 
libres.

En el apéndice \ref{apendice:contenidoCertificado} se muestra el 
contenido de un certificado electrónico X.509 Versión 3 en formato de texto plano.


% \textbf{Anexo}: Contenido de un certificado electrónico X.509 Versión 3 en formato de texto plano.
% 
% \begin{verbatim}
%  
% Certificate:
%     Data:
%         Version: 3 (0x2)
%         Serial Number: 5357 (0x14ed)
%     Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
%         Issuer: C=VE, ST=Miranda, L=Baruta, O=Sistema Nacional 
%         de Certificacion Electronica, OU=Fundacion Instituto de 
%         Ingenieria, CN=PSC Publico del MppCTII para el Estado 
%         Venezolano/emailAddress=admin-pki@fii.gob.ve
%         Validity
%             Not Before: Apr  2 10:40:23 2012 GMT
%             Not After : Apr  2 10:40:23 2013 GMT
%         Subject: C=VE, O=Sistema Nacional de Certificacion 
%         Electronica, OU=FIISHA256, ST=Merida, L=Alberto Adriani, 
%         CN=Antonio Araujo Brett/emailAddress=aaraujo@cenditel.gob.ve
%         Subject Public Key Info:
%             Public Key Algorithm: rsaEncryption
%                 Public-Key: (2048 bit)
%                 Modulus:
%                     00:db:f4:30:58:bc:ce:30:50:9e:44:14:57:d6:eb:
%                     e9:cd:f6:90:a7:21:ec:b1:0e:73:af:0d:e7:05:1e:
%                     cd:a6:3b:1e:85:1a:86:1b:12:69:f9:28:28:4c:a0:
%                     1c:92:09:81:e0:a9:09:40:08:9e:60:89:12:c9:7b:
%                     96:f3:fd:99:49:52:5f:98:11:41:31:70:60:ca:55:
%                     de:73:4d:d8:05:c2:ac:d6:1c:9b:9a:2c:74:66:f3:
%                     e5:fa:ad:48:fc:7d:06:11:72:ed:bc:a4:35:cd:7e:
%                     50:69:eb:9d:75:01:06:a7:48:e7:58:40:11:0e:41:
%                     fa:50:03:4f:03:45:67:0d:c7:9a:25:c9:e3:32:86:
%                     99:64:18:31:d0:19:7d:45:ef:e4:f9:ec:46:12:65:
%                     7c:61:de:40:2c:c2:4d:2e:ab:dc:27:f2:7b:38:7b:
%                     81:47:20:ce:4f:6b:3b:a4:be:5b:7a:ef:f7:23:07:
%                     70:08:c6:6e:7b:4d:a9:6e:a3:c0:5b:0a:09:0d:72:
%                     ab:1e:cd:a7:f5:28:b4:4f:01:44:63:38:53:96:43:
%                     1e:8d:a8:9c:13:a2:84:30:44:41:a4:56:7c:7d:58:
%                     04:a7:58:a8:46:21:a7:16:64:fb:49:c7:0a:bc:7e:
%                     3a:3d:6a:df:ee:d7:0d:38:00:26:76:44:39:81:20:
%                     b2:7d
%                 Exponent: 65537 (0x10001)
%         X509v3 extensions:
%             X509v3 Basic Constraints: 
%                 CA:FALSE
%             X509v3 Key Usage: 
%                 Digital Signature, Non Repudiation, Key Encipherment
%             X509v3 Extended Key Usage: 
%                 TLS Web Client Authentication, E-mail Protection, 
%                 Microsoft Smartcardlogin
%             X509v3 Subject Key Identifier: 
%                 E0:A4:9A:D5:A9:0F:EA:6B:CF:A1:1B:28:74:AD:8E:2A:AE:FD:88:C5
%             X509v3 Authority Key Identifier: 
%                 keyid:AA:94:98:5B:01:C8:17:18:50:28:B5:F6:E1:5F:FB:FC:89:5E:69:AE
%                 DirName:/CN=Autoridad de Certificacion Raiz del 
%                 Estado Venezolano/C=VE/L=Caracas/ST=Distrito 
%                 Capital/O=Sistema Nacional de Certificacion 
%                 Electronica/OU=Superintendencia de Servicios de 
%                 Certificacion Electronica/emailAddress=acraiz@suscerte.gob.ve
%                 serial:0D
% 
%             Authority Information Access: 
%                 OCSP - URI:http://publicador-psc.fii.gob.ve:2560/ocsp
% 
%             X509v3 Certificate Policies: 
%                 Policy: 2.16.862.2.6
%                 Policy: 2.16.862.2.7.1
%                   CPS: http://publicador-psc.fii.gob.ve/dpc
%                   CPS: http://publicador-psc.fii.gob.ve/pc
% 
%             X509v3 Subject Alternative Name: 
%                 othername:<unsupported>, othername:<unsupported>, 
%                 othername:<unsupported>, othername:<unsupported>
%             X509v3 Issuer Alternative Name: 
%                 DNS:fii.gob.ve, othername:<unsupported>
%             X509v3 CRL Distribution Points: 
% 
%                 Full Name:
%                   URI:https://publicador-psc.fii.gob.ve/crlsha256/cacrl.crl
% 
%     Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
%          22:ca:a7:de:b7:30:27:b6:aa:95:67:c1:68:0a:5b:db:a6:a8:
%          b5:ee:0b:b4:14:42:39:b7:d8:c5:13:7a:5b:7d:2d:66:49:54:
%          0d:bc:e4:8a:25:b4:c8:af:87:60:9a:b4:22:a5:92:66:b6:4e:
%          16:66:26:1d:06:76:1f:2b:af:e1:b0:7f:3f:4c:71:cd:75:99:
%          66:14:84:01:da:40:18:40:8e:b3:0e:f8:4a:b6:b0:15:53:ef:
%          40:28:69:1e:e9:dd:30:7d:80:22:c3:84:5f:16:d7:12:cf:a6:
%          57:67:64:82:9d:b9:9c:43:e3:2b:d2:ed:bd:72:9e:6f:a4:f0:
%          5b:6d:16:63:d1:9c:0e:68:eb:dd:45:db:57:7c:95:09:a0:53:
%          d6:08:6b:ea:ae:95:24:8a:d1:eb:c7:99:46:f3:17:93:84:6c:
%          6b:6b:06:97:3a:77:89:a6:ba:ff:3f:5b:aa:21:d8:55:11:25:
%          ba:a7:65:a5:8e:9f:7d:f3:f2:7f:14:6a:af:eb:b0:7e:36:31:
%          93:56:f9:0f:19:2f:27:ed:e7:0d:e4:b2:4f:05:f5:26:ad:76:
%          c6:b2:b0:0e:4e:9b:e6:7f:5e:65:74:8d:9e:54:4c:6e:4b:aa:
%          f1:de:85:86:a0:34:bc:bb:5b:7f:a9:1e:cf:ea:6b:a6:e0:66:
%          3a:e2:48:2d:9e:ae:88:7c:69:da:26:26:bb:37:41:56:9a:5b:
%          98:78:f6:d2:52:3c:28:9f:dc:5f:01:97:d7:d5:13:b6:00:31:
%          07:d1:b4:3d:46:49:2c:68:02:4d:b7:fc:ef:b6:0e:7c:b8:19:
%          4a:91:23:11:38:ea:f2:8a:8a:31:b4:1a:b6:34:ab:c3:d0:3a:
%          4d:7f:67:ae:ae:04:e1:5e:f4:21:ee:63:83:4e:85:f0:87:13:
%          9f:5b:f6:77:bc:90:c2:b7:a3:93:d9:75:d6:70:91:b0:94:4b:
%          7f:2d:d7:d3:e6:ef:31:d8:de:54:62:fe:69:c5:10:95:8f:43:
%          d6:ce:cf:a9:80:03:9a:87:81:c9:7e:0d:bd:85:2d:3b:11:57:
%          7b:e1:88:28:b9:3c:ce:55:70:b0:11:59:34:2c:eb:51:de:15:
%          24:42:2e:1a:e5:0a:30:6d:39:93:54:2d:f3:7b:5e:c6:a9:ca:
%          b3:3d:13:56:d9:1b:bc:27:31:45:88:3d:e9:b3:40:d2:0e:1b:
%          c1:3c:5e:4c:da:c6:bb:a3:4f:85:6a:8b:f0:b5:06:e7:2b:31:
%          68:be:c4:6f:cf:a5:c9:75:79:98:b7:e4:6e:c9:34:b5:a7:c9:
%          2a:6b:a6:f3:ef:f4:ba:c9:1e:b7:7f:cf:e9:8f:9e:ce:67:fb:
%          c9:a9:f0:91:c3:33:95:00
%  
% \end{verbatim}





%De acuerdo con el RFC 2828\footnote{https://datatracker.ietf.org/doc/rfc2828}

%un certificado es un documento que da fe de la verdad de algo o de la propiedad de algo.

%digital certificate

%PKI usage: public-key certificate






%Los certificados electrónicos son documentos criptográficos que tienen el objetivo 
%de garantizar de forma vinculante (con soporte en las leyes nacionales e 
%internacionales)  la veracidad de un conjunto de datos digitales. 







% El uso más popular de los certificados es la validación de sitios web o direcciones en 
% internet, lo que implica la defensa contra  acciones de falsificación que buscan 
% tomar datos de los usuarios de estos sitios de manera masiva y que generalmente 
% se coordinan con otros ataques como el \textit{phishing}. 

% Los certificados electrónicos también funcionan como elemento fundamental 
% en el modelo de confianza  denominado  \textit{Infraestructura de Clave Pública}, 
% ya que otorgan la confianza necesaria a las firmas electrónicas que distribuyen 
% los Proveedores de Servicios de Certificación (PSC).  Cuando una persona 
% desea obtener una identidad digital en internet de nivel vinculante  acorde con 
% las leyes donde la solicita, puede recurrir a un PSC para que le venda y/o  asigne 
% una firma electrónica. Esta  se distribuye en una tarjeta inteligente 
% (\textit{smartcard}) acompañada de un certificado asegurado por una cadena 
% de confianza que brinda una muy alta seguridad en internet.