Historia y técnicas de criptografía

Criptografía

La información original que debe protegerse se denomina texto en claro o texto plano. El cifrado es el proceso de convertir el texto plano en un texto ilegible, denominado texto cifrado o criptograma. Por lo general, la aplicación concreta del algoritmo de cifrado se basa en la existencia de una clave o información secreta que adapta el algoritmo de cifrado para cada uso distinto.

Algoritmos de cifrado

Los algoritmos de cifrado se clasifican en dos grandes tipos:

• De cifrado en bloque: dividen el texto origen en bloques de bits de un tamaño fijo y los cifran de manera independiente.
• De cifrado de flujo: el cifrado se realiza bit a bit, byte a byte o carácter a carácter.

Las dos técnicas más sencillas de cifrado, en la criptografía clásica, son:

• La sustitución: supone el cambio de significado de los elementos básicos del mensaje, las letras, los dígitos o los símbolos.
• La transposición: supone una reordenación de los mismos, pero los elementos básicos no se modifican en sí mismos.

El descifrado es el proceso inverso que recupera el texto plano a partir del criptograma y la clave.

Transposición y Sustitución

Sistemas de transposición y sustitución:

• Sistemas de transposición simple y doble o múltiple.
• Sistemas de sustitución literal, numéricas y esteganográficas.

La transposición no dificulta extraordinariamente el criptoanálisis, pero puede combinarse con otras operaciones para añadir complejidad a los algoritmos de cifrado.

Cifrado en bloque

Un algoritmo de cifrado en bloque toma como entrada un bloque de longitud fija y una clave y genera un nuevo bloque cifrado de la misma longitud que el bloque de entrada.

La técnica consiste en dividir el texto a cifrar (con longitud L) en bloques de tamaño b y a continuación cifrar cada uno de los bloques.

Si L no es múltiplo de b, se agregan bits adicionales para conseguir que todos los bloques estén completos.

Para descifrar el mensaje se procede de manera análoga.

Máquinas y artilugios criptográficos

Las primeras máquinas de criptografiar son los discos de León Alberti. Thomas Jefferson (1743-1826) inventó el llamado Cilindro de Jefferson. Una de las más conocidas fue la famosa máquina Enigma, basada en una mejora del cilindro de Jefferson y fue construida por los alemanes durante la Segunda Guerra Mundial.

El 1 de junio de 1944 la máquina Colossus interceptó un mensaje crucial: Hitler y su Alto Mando esperaban un ataque aliado masivo en Calais. Esto determinó que el general Eisenhower decidiera desembarcar sus tropas el 6 de junio en las playas de Normandia.

Enigma fue el secreto mejor guardado de la II Guerra Mundial después de la bomba atómica. Basándose en una patente holandesa, el servicio de información alemán creó la máquina de codificación de mensajes más avanzada hasta la llegada del ordenador.

Con el desarrollo de la informática en la segunda mitad del siglo XX y con el uso cada vez más extendido de las redes informáticas y del almacenamiento masivo de información se ha dado paso a un gran salto en el estudio de sistemas criptográficos.