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Clase 020 — Sistemas de numeración y encoding: binario, hex, base64 y URL

Parte: 0 — Fundamentos y prerrequisitos · Fuente: RFC 4648 (Base16/32/64) y RFC 3986 (URI) ⏱️ Duración estimada: 90 min · Nivel: Fundamentos

🎯 Objetivo

Entender cómo se representan y transforman los datos, base para leer volcados hex, decodificar payloads, ofuscar/desofuscar cargas y trabajar con protocolos. Al terminar distinguirás con claridad codificación de cifrado y hashing, un error conceptual muy extendido.

📚 Resultados de aprendizaje

Al finalizar, el alumno podrá:

  1. Convertir entre binario, decimal, octal y hexadecimal.
  2. Explicar ASCII/Unicode y la diferencia bytes/texto.
  3. Codificar y decodificar en Base64, hex y URL/percent.
  4. Distinguir codificación, cifrado y hashing con criterio.
  5. Analizar payloads codificados en un contexto de seguridad.

🗺️ Temas

# Tema Por qué importa
1 Bases numéricas Binario y hex están en todas partes
2 Conversión entre bases Leer memoria, direcciones, máscaras
3 ASCII y Unicode Texto ↔ bytes
4 Hex dump Ver datos crudos
5 Base64 Transportar binario como texto
6 URL/percent encoding Datos en URLs y web
7 Encoding vs. cifrado vs. hash Distinción conceptual crítica
8 Cadenas de encoding Payloads con varias capas

📖 Definiciones y características

🧰 Herramientas y preparación

Herramientas: xxd/hexdump, base64, python3 (base64, binascii, urllib.parse), y CyberChef (https://gchq.github.io/CyberChef/) para experimentar con cadenas de operaciones. Todo disponible en Kali o en el navegador.

🧪 Laboratorio guiado

  1. Conversión de bases en Python:

python n = 0xFF print(bin(n), oct(n), n) # binario, octal, decimal print(int("11111111", 2), hex(255))

  1. Hex dump de un archivo:

bash echo -n "admin:1234" | xxd

Relaciona cada byte con su carácter ASCII. 3. Base64 ida y vuelta:

bash echo -n "usuario:secreto" | base64 echo -n "dXN1YXJpbzpzZWNyZXRv" | base64 -d

Observa que es trivialmente reversible (¡no es cifrado!). 4. URL encoding en Python:

python from urllib.parse import quote, unquote print(quote("a b&c=1")) # a%20b%26c%3D1 print(unquote("%3Cscript%3E")) # <script>

  1. Cadena de encodings. En CyberChef, toma un texto, aplícale Base64 y luego URL-encode; después reviértelo. Así se ven payloads "en capas".
  2. Diferenciar hashing. Calcula el SHA-256 de "admin" y comprueba que no puedes recuperar "admin" de él (a diferencia de Base64).

✍️ Ejercicios

  1. Convierte a mano 192 y 168 a binario y a hex; verifica con Python.
  2. Decodifica una cabecera HTTP Authorization: Basic ... (Base64) y explica el riesgo.
  3. Identifica si 5f4dcc3b5aa765d61d8327deb882cf99 es un hash o un encoding y de qué tipo.
  4. Toma un payload XSS y aplícale URL encoding y HTML entity encoding; explica para qué sirve cada uno.
  5. Escribe una función que detecte automáticamente si una cadena parece Base64, hex o URL-encoded.
  6. Decodifica una cadena con doble Base64 y documenta cada capa.

📝 Reto verificable

Escribe decoder.py, una utilidad que reciba una cadena e intente detectar y decodificar automáticamente su capa externa (Base64, hex o percent-encoding), aplicándolo de forma recursiva hasta obtener texto legible o datos binarios. Debe informar de cada capa detectada y negarse a "decodificar" un hash, explicando por qué.

Criterio de aceptación: sobre una cadena con dos capas (p. ej. URL-encode de un Base64) la herramienta revela el texto original indicando ambas capas; ante un SHA-256 responde que es un hash irreversible en vez de intentar decodificarlo. Reproducible con ejemplos verificables en CyberChef.

⚠️ Errores comunes

Síntoma / mensaje Causa y cómo arreglar
Llamar "cifrado" a Base64 Base64 es codificación reversible sin clave, no ofrece confidencialidad. Corrige el concepto.
Base64 no decodifica (padding) Faltan = de relleno. Ajusta el padding o usa variantes URL-safe.
Caracteres raros al decodificar Confundes bytes con texto. Trabaja en bytes y decodifica con la codificación correcta.
Intentar "revertir" un hash Los hashes no se revierten; a lo sumo se comparan o se craquean por diccionario.
URL encode/decode inconsistente + vs %20 según contexto (form vs. path). Usa la función adecuada.

❓ Preguntas frecuentes

❓ ¿Base64 aporta algo de seguridad? No en confidencialidad: cualquiera lo decodifica. Solo sirve para transportar binario por canales de texto. Nunca lo uses para "proteger" datos.

❓ ¿Por qué los atacantes codifican payloads? Para evadir filtros, WAFs o detección por firma. Ver una cadena Base64/hex/URL en un log suele merecer decodificarla y analizarla.

❓ ¿Hashing es lo mismo que cifrado? No. El cifrado es reversible con clave (confidencialidad); el hash es unidireccional (integridad). Lo vemos a fondo en la Clase 021.

❓ ¿Qué es CyberChef? Una "navaja suiza" web para encadenar operaciones de codificación, cifrado y análisis. Ideal para desofuscar payloads paso a paso.

🔗 Referencias

📥 Material descargable

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Clase 019 — Expresiones regulares para análisis de logs y datos

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