TCP vs UDP: Diferencias Clave y Sus Funciones Comunicación de Red

Al realizar tareas en línea, como cargar un sitio web o enviar un mensaje, intervienen dos protocolos de internet: TCP (Protocolo  Control Transmisión) y UDP (Protocolo Datagramas Usuario).

Ambos pertenecen a la capa de transporte del modelo TCP/IP del protocolo de internet. TCP y UDP garantizan la transmisión de datos a través de internet, pero operan con principios diferentes.

Esta entrada del blog explicará la diferencias entre TCP y UDP protocolos, así como la función de cada uno en la comunicación de red. Pero antes de explicar la diferencia, es importante conocer los detalles del protocolo de la capa de transporte.

Comencemos la discusión con esto.

Capa Transporte en los OSI y TCP/IP Modelos

La capa de transporte del protocolo de Internet es el intermediario entre la capa de red y la capa de aplicación. Este protocolo garantiza una comunicación fiable y organizada entre dispositivos a través de diversas redes.

La función principal de esta capa de los protocolos de Internet es gestionar la transmisión de los paquetes de datos entre el sistema de origen y el de destino:

• Enviado
• Segmentado
• Transmitido
• Recibido
• Reensamblado

La capa de transporte es la cuarta capa (Capa 4) del modelo OSI (Interconexión de Sistemas Abiertos). En el modelo TCP/IP, la capa de transporte se encuentra por encima de la capa de Internet y por debajo de la capa de aplicación (normalmente la segunda en la secuencia).

Para evitar confusiones: La capa de Internet en el modelo TCP/IP es prácticamente equivalente a la capa de red del modelo OSI. 

Como se mencionó anteriormente, la función principal de la capa de transporte es entregar paquetes de datos. Mucha gente se confunde al pensar que la capa IP (capa de Internet) también está diseñada para proporcionar paquetes de datos.

La diferencia radica en las garantías.

Sin embargo, la capa IP también entrega paquetes de un host a otro, pero no garantiza la entrega. La capa de transporte, en cambio, asegura el orden y la entrega de los paquetes de datos entre los dispositivos y las redes.

Los dos protocolos principales que les ayudan en este aspecto son TCP y UDP.

¿Que es TCP (Protocolo Control Transmisión)?

TCP se define como el Protocolo de Internet de la Capa de Transporte, responsable de la transferencia de datos entre dispositivos y aplicaciones a través de Internet. Durante la transferencia, TCP verifica la entrega al punto de destino.

En pocas palabras, TCP garantiza el establecimiento de una conexión entre los dispositivos y el servidor a través de una red.

¿Cómo funciona TCP?

TCP funciona mediante un proceso de tres pasos, conocido como protocolo de enlace de tres vías. Al completarse correctamente los tres pasos, se establece una conexión entre un dispositivo y la red.

El proceso de tres pasos, o protocolo de enlace de tres vías del TCP, es el siguiente:

Sincronización ➡ Reconocimiento Sincronización ➡ Reconocimiento Final

Para una mejor comprensión, a continuación se explica cómo funciona en la práctica el protocolo de enlace de tres vías.

1: Sincronización (SYN)

Este proceso comienza cuando el dispositivo, también conocido como "Cliente", inicia la solicitud de transferencia de datos.

Durante este proceso, el "Cliente" envía un número de secuencia (SYN) al servidor responsable de procesar la solicitud. En esencia, le indica al servidor que inicie la transferencia del paquete de datos con este número.

2: Reconocimiento Sincronización

El servidor reconoce el número SYN enviado por el cliente y, a cambio, envía un número SYN propio.

3: Agradecimiento Final

El cliente (dispositivo) confirma el número SYN enviado por el servidor. Cuando la confirmación es correcta, se establece la conexión y comienza la transferencia de datos.

Ventajas y desventajas del TCP

¿Qué es UDP (Protocolo de datagramas de usuario)?

UDP es un protocolo de comunicación (orientado a mensajes) que también transfiere datos entre dispositivos y redes. Sin embargo, no garantiza ni verifica la entrega de datos. El protocolo UDP es ideal para sistemas de difusión o aplicaciones que requieren comunicación en tiempo real.

¿Cómo funciona UDP?

Cada vez que un dispositivo solicita una transferencia de datos, el protocolo UDP la inicia inmediatamente sin esperar a que se establezca la conexión. El proceso continúa hasta que la transferencia de datos se completa o finaliza.

Al transferir datos, UDP no verifica si han llegado al destino. Simplemente continúa transfiriéndolos, por lo que UDP tiene una velocidad de transferencia más rápida que TCP. Por eso también se le conoce como un protocolo de "disparar y olvidar". Además, la transferencia de datos mediante UDP no es secuencial. Es responsabilidad del receptor organizar los datos y darles una sensación de fluidez.

Ventajas y desventajas de UDP

Ahora que está familiarizado con los conceptos básicos de TCP y UDP, abordemos una pregunta frecuente.

TCP vs UDP: Comparación Característica por Característica

Para su comodidad, compartimos una comparación característica por característica de UDP vs. TCP en la tabla a continuación. Esta comparación estructurada le ayudará a comprender las diferencias entre TCP y UDP.

Además, ayuda a visualizar cómo cada protocolo cumple distintas funciones en la comunicación de red, dependiendo de los requisitos de la aplicación.

Los protocolos TCP y UDP operan sobre la capa IP. Sin embargo, sus filosofías estructurales y operativas responden a diferentes necesidades de comunicación.

La comparación que hemos realizado hasta ahora implica lo siguiente:

• TCP prioriza la fiabilidad e integridad de los datos.
• UDP se centra en la velocidad y la eficiencia.

¿Cuándo utilizar TCP o UDP?

La elección entre TCP y UDP en realidad depende de las necesidades específicas de una aplicación.

TCP es ideal para aplicaciones donde los siguientes elementos son críticos:

• Datos
• Integridad
• Orden
• Confiabilidad

TCP garantiza que cada paquete enviado se reciba exactamente como se esperaba. La siguiente tabla representa los casos de uso cotidiano de TCP:

UDP, por otro lado, es más adecuado para escenarios donde la velocidad y los tiempos de respuesta son más importantes que la fiabilidad absoluta. Este protocolo está diseñado para enviar datos continuamente sin esperar a establecer conexiones. Tampoco espera las confirmaciones. Esto es lo que hace que UDP sea más rápido y eficiente para aplicaciones en vivo.

En el diseño de red práctico:

• TCP = Centrado en la precisión (fiable, ordenado, más lento)
• UDP = Centrado en la velocidad (poco fiable, desordenado, más rápido)

Consideraciones de seguridad para TCP y UDP

Hasta ahora, lo que hemos aprendido es que tanto TCP como UDP desempeñan un papel vital en la comunicación de red, ¿verdad? Si bien ambos protocolos son útiles, también conllevan ciertos riesgos de ciberseguridad. Esto se debe a sus diferencias fundamentales de diseño: uno está orientado a la conexión y el otro no.

A continuación, se explican individualmente las consideraciones de seguridad más comunes para cada protocolo.

Consideraciones Seguridad Para UDP

UDP funciona independientemente de si se establece la conexión y se verifica la entrega de datos. Esto lo hace vulnerable a ciertas formas de abuso, como:

i: Ataques Escaneo Puertos

Los puertos UDP se utilizan a menudo para identificar servicios abiertos mediante escaneos de puertos. El ataque de escaneo de puertos es un paso de reconocimiento común en los ataques de red. A diferencia de TCP, que responde con paquetes RST para puertos cerrados, UDP devuelve un mensaje ICMP de "Puerto inaccesible o tiempo de espera agotado" cuando un puerto está cerrado.

Es por eso que muchos administradores de red utilizan un escaner de puertos para identificar y cerrar rápidamente puertos abiertos innecesarios, reduciendo así el espacio para ataques.

ii: Ataques de amplificación DDoS

Dado que UDP no requiere protocolo de enlace, los atacantes pueden falsificar direcciones IP. Y al usarlas, envían solicitudes para abrir servicios UDP (como DNS o NTP). Estos servicios responden a la IP falsificada, saturando a la víctima con una cantidad masiva de tráfico reflejado.

Consideraciones de seguridad para TCP

A diferencia de UDP, el protocolo TCP se basa en la conexión. Por defecto, ofrece ciertas protecciones inherentes. Sin embargo, también presenta vulnerabilidades únicas para los ciberataques.

i: Explotación del apretón de manos

En TCP, se utiliza un protocolo de enlace de tres vías para establecer conexiones. Los atacantes pueden aprovechar este proceso enviando una avalancha de solicitudes SYN. ​​Esto interrumpe la finalización del protocolo de enlace.

Este proceso se conoce comúnmente como ataques de inundación SYN. ​​Durante este, los recursos del servidor se sobrecargan y las condiciones se asemejan a una denegación de servicio (DoS).

ii: Secuestro de sesión

En TCP, los estados de sesión se mantienen. Los datos fluyen correctamente, organizados en secuencias numéricas. A veces, los hackers logran interceptar estos números. Una vez hecho esto, pueden hacerse pasar por un usuario legítimo o inyectar datos maliciosos durante una sesión activa.

En resumen

Tanto TCP como UDP forman parte de los protocolos de Internet que desempeñan un papel fundamental en la comunicación en red. TCP facilita la transferencia fiable de datos y verifica que estos hayan llegado a su destino. UDP, por otro lado, se centra en la velocidad y la eficiencia. Facilita el funcionamiento de aplicaciones en tiempo real como juegos en línea, videollamadas, etc.

En esta entrada del blog, explicamos las diferencias clave entre TCP y UDP. Esperamos que te haya ayudado a comprenderlas. Si esta guía te resultó útil, explora nuestros otros artículos para profundizar tus conocimientos sobre redes.