Fundamentos de Criptografía: Cifrado por Transposición, Sustitución y Simétrico

Conceptos Fundamentales en Criptografía

Definiciones Clave

Criptografía

Ciencia que estudia la manera de cifrar y descifrar mensajes para que resulte imposible conocer su contenido a quienes no dispongan de unas claves determinadas.

Criptología

El conjunto de la criptografía y el criptoanálisis es lo que se conoce hoy día como la ciencia de la criptología.

Criptoanálisis

Es la disciplina que intenta revelar los secretos protegidos sin conocimiento de la clave que los protege.

Cifrado por Transposición Simple

Los cifrados por transposición reordenan el texto de acuerdo con algún esquema. Este reordenamiento se hacía clásicamente con la ayuda de algún tipo de figura geométrica.

Primero, el texto a cifrar se escribía en la figura de una forma determinada y después se extraía de la figura de una forma diferente, quedando cifrado. La llave (clave) consiste, pues, en la forma de introducir y sacar el texto de la figura.

Ejemplo de Cifrado por Transposición

Tomemos la frase: “A quien madruga Dios le ayuda”. Con una anchura de bloque de 5 caracteres, procedemos así:

A Q U I E
N M A D R
U G A D I
O S L E A
Y U D A H

Se añade cualquier carácter de relleno al final (en este caso, 'H') para que la matriz quede completamente rellena. Luego, se cambian las filas de sitio, por ejemplo, en el orden 3-5-2-1-4, y se obtiene:

U E Q A I
A R M N D
A I G U D
L A S O E
D H U Y A

Con lo que el texto cifrado resultante es:

UEQAI ARMND AIGUD LASOE DHUYA

Cifrado por Sustitución

El cifrado por sustitución consiste en que cada letra o grupo en el texto original es reemplazado por otra letra o grupo que se encuentra un número fijo de posiciones más adelante en el alfabeto.

Ejemplo de Cifrado por Sustitución

Tomemos la frase: “A quien madruga Dios le ayuda”.

Cambiamos cada letra por la letra del abecedario que está 3 posiciones por delante de ella:

Con lo que el texto cifrado queda: “D txlhq pdguxjd Dlrv oh dbxgd”.

Métodos Comunes de Cifrado por Sustitución

• Cifrado César: Consistía en escribir el mensaje con un alfabeto que estaba formado por las letras del alfabeto latino normal desplazadas tres posiciones a la derecha.
• Cifrado Vigenère: Consiste en una sustitución periódica basada en alfabetos desplazados. La clave determina qué alfabeto es el que se utiliza para cifrar cada letra del mensaje.
• Cifrado Polybios: El sistema consiste en hacer corresponder a cada letra del abecedario un par de letras que indicaban la fila y la columna en la cual se encontraba, en un recuadro de 5x5 (25) caracteres, transmitiéndose por tanto en este caso el mensaje como un criptograma.

Criptografía Simétrica: Concepto y Funcionamiento

En la criptografía simétrica se usa una única clave para cifrar y descifrar mensajes. Las dos partes que se comunican deben ponerse de acuerdo de antemano sobre la clave a utilizar. Una vez compartida la clave, el remitente cifra un mensaje con ella, lo envía al destinatario y este lo descifra con la misma.