Historia de la criptografía. Sistemas de cifrado hasta el siglo XX

Sistemas de cifrado hasta el siglo XX


Criptosistema de Vigènere

  Sistema polialfabético o de sustitución
múltiple, clave privada o secreta. Apareció para sustituir a los monoalfabéticos o de sustitución simple, basados en el Algoritmo de
Cesar, por presentar puntos débiles.
El principal elemento de este sistema es la Tabla de Vigenère, mariz de caracteres cuadrados.
Para el proceso del cifrado, el mensaje a cifrar en texto claro ha de
descomponerse en bloques de elementos (letras), del mismo tamaño de la clave y aplicar
sucesivamente la clave empleada a cada uno de estos bloques, utilizando la tabla
anteriormente proporcionada, perteneciendo las letras de la clave a la columna de la
izquierda.


  Este método de cifrado polialfabético se consideraba invulnerable hasta que en
el S.XIX se consiguieron descifrar algunos mensajes codificados con este sistema,
mediante el estudio de la repetición de bloques de letras: la distancia entre un bloque y
su repetición suele ser múltiplo de la palabra tomada como clave.
El método original fue descrito por Giovan Battista Belasso en  1553. Fue incorrectamente atribuido  en el siglo XIX a Blaise de Vigènere.


Segundo Cifrado de Vigénere


  Es igual que el primero, salvo en la secuencia de caracteres que se utilizan como clave.
En el primer cifrado esta secuencia clave era la repetición de la clave primaria.
Sin embargo en este segundo algoritmo, la secuencia de caracteres utilizada como
clave se obtiene del resto del mensaje original.


Criptosistema de Beaufort

Sustitución periódica basada en
alfabetos desplazados.  Se invierte el orden de las letras del alfabeto y luego se desplazan a la derecha.










Cifrado de Playfair (1854)

 



El cifrado de Playfair en realidad fue inventado por Charles Wheatstone, para
comunicaciones telegráficas secretas en 1854.
Utilizado por el Reino Unido en la Primera Guerra Mundial,  sistema que poligrámico, consiste en separar el texto en claro en diagramas y proceder a su cifrado de acuerdo a una matriz alfabética de dimensiones 5 X 5 en la cual se encuentran representadas las 26 letras del alfabeto ingles, aunque
para una mayor seguridad se puede agregar una palabra clave (añadiéndola a la matriz
en lugar de las primeras letras).



Cifrador de Playfair utilizando la clave 

El método de cifrado trabaja con dos caracteres (bigrama) a la vez, por lo que el texto en claro se debe descomponer en parejas de dos caractetes. Cada una de las parejas de caracteres obtenidas después de la descomposición se sustituye por otra conforme a las siguientes reglas:




Si las dos letras se encuentran en el mismo renglón de la matriz antes construida, cada una de ellas se sustituye con la letra que esté a su derecha. Suponiendo que la pareja del texto en claro es: DO, la nueva pareja es: MT


Cifrado Playfair de dos letras que se encuentran en el mismo renglón

Si las dos letras se encuentran en la misma columna, cada una de las letras se sustituye por la letra que este debajo de ella.
Suponiendo que la pareja del mensaje en claro es: MY, la nueva pareja la cual es parte del criptograma es: GE 





Cifrado Playfair de dos letras que se encuentran en la misma columna

La primera letra de la pareja se sustituye por la que este en la intersección de su misma fila y la columna de la segunda letra, la segunda letra se sustituye por la que este en la intersección de su misma fila y la columna de la primera letra.
Suponiendo que la pareja del mensaje en claro es: AH, la nueva pareja es: LB 






Cifrado Playfair de dos letras que se encuentran en diferente renglón y diferente columna

• Si la pareja está conformada por la misma letra, entonces se debe descomponer dicha pareja en dos nuevas parejas de la siguiente manera: suponiendo que la pareja es AA las nuevas dos parejas son AX y AX.

Si el número de caracteres del mensaje en claro es impar, se debe agregar una ‘X’ para poder formar todas las parejas. 

Cifrado de Hill

 Surge en 1929, por parte del matemático Lester S. Hill, que propone utilizar las reglas del álgebra de matrices en las

técnicas de criptografía.

   El método es de sustitución monoalfabética y poligrámico, y consiste en asignar un valor numérico a cada letra del alfabeto.

   El mensaje en claro se dividirá en pares de letras y se colocará en una matriz 2x1, que se multiplicará por la matriz resultante de asignar un valor numérico a la clave que se quiere emplear, de 2x2.

   El resultado de la multiplicación será un par de letras cifradas (una matriz de 2x2·2x1=2x1).

REFERENCIAS 

Páginas web
www.iec.csic.es jo.morales0002.eresmas.net
elhacker.com rinconquevedo.iespana.es
leo.worldonline.es
www.htmlweb.net
www.kriptopolis.com
www.educastur.princast.es
www.qubit.org www.trucostecnicos.com Bibliografía
- Transparencias de clase
- Hackers 3. Stuart McClure y otros, Ed. McGraw Hill
- Libro Electrónico “Cripto-libro”, PFC desarrollado por Ana Ma Camacho

Historia de la criptografía. Métodos criptográficos. Historia moderna.

Métodos criptográficos. Historia moderna.



 En esta entrada continuaremos hablando de los métodos criptográficos utilizados desde el siglo XV hasta el siglo XX.


 
Disco de Alberti

   León Battista Alberti, en 1466, concibe el primer sistema polialfabético conocido.
   Emplea varios abecedarios, utilizando cada uno cada tres o cuatro palabras. El emisor y el receptor debían ponerse de acuerdo para determinar la posición de dos círculos concéntricos, pudiendo determinar la correspondencia de los signos.
    Los diferentes abecedarios se representaban en uno de los discos, y el otro se rellenaba con el abecedario normal, además los números del 1 al 4. Por lo que hay 24 posibles sustituciones dependiendo de la posición del disco interior.
    Cuando se establece la correspondia entre caracteres de ambos discos, se sustituye el mensaje en claro del disco exterior por cada una de las letras correspondientes del disco interior, cambiando al abecedario acordado por el emisor y el receptor, cada cierto numero de palabras (n), habiendo sido (n) fijada con anterioridad.






Rueda de Jeffersson

     Dispositivo  inventado por Thomas Jefferson . Consiste en una serie de discos que giran libremente alrededor de un mismo eje y llevan impresas las letras del alfabeto escritas en cada disco en diferente orden.
    El emisor mueve los discos hasta configurar el mensaje correspondiente, y elige otra línea que será el mensaje cifrado. Tras haber sido transmitido, el receptor no tiene más que poner las letras recibidas en línea y buscar en otra línea el mensaje en claro.
    El primero en fabricarla en serie fue Ettiene Bazeries en 1891.

Disco de Wheatstone

Este disco se basa en una sustitución polialfabetica parecida a la del disco de Alberti. El disco de Wheatstone consta de dos discos concéntricos. En el disco exterior se escriben las 26 letras del alfabeto ingles más el espacio. En el interior las letras alfabéticas se presentan aleatoriamente. Este disco consta de dos manecillas como las de un reloj, a medida que avanza la mayor por el disco exterior, la menor se desplaza por el disco interior. Cuando el puntero grande recorre una vuelta, el pequeño da una vuelta más una letra. El mensaje en claro se cifraba “prohibiendo” al disco exterior ir en sentido antihorario, siendo el mensaje secreto lo indicado por el puntero menor.



Maquina Enigma



Es creada por Arthur Scherbius en 1923 y utilizada por los alemanes durante la II Guerra Mundial, la cual creían indescifrable.

Maquinas de Hagelin

 Desarrolladas por el criptólogo sueco Boris Hagelin entre 1920 y 1930. Se basaban en el sistema de cifrado de Beaufort.

Maquina M-325

 Desarrollada por Frederick FriedMan en los años cuarenta del siglo XX. Es muy parecida a la maquina enigma alemana, ya que también se basa en rotores que realizan una sustitución polialfabética.

REFERENCIAS
Páginas web
www.iec.csic.es
jo.morales0002.eresmas.net
elhacker.com
rinconquevedo.iespana.es
leo.worldonline.es
www.htmlweb.net
www.kriptopolis.com
www.educastur.princast.es
www.qubit.org
www.trucostecnicos.com
Bibliografía
- Transparencias de clase
- Hackers 3. Stuart McClure y otros, Ed. McGraw Hill
- Libro Electrónico “Cripto-libro”, PFC desarrollado por Ana Ma Camacho
Hernández de la U.P.M.

Historia de la criptografía. Primeros métodos criptográficos. Historia antigua.

     En esta serie de entradas explicaremos el funcionamiento de los varios métodos criptográficos que se han usado a lo largo de la historia, desde la Escítala en Esparta hasta los métodos que usamos hoy en día.
     En esta primera entrada hablaremos de la ya mencionada Escítala, la  tabla de Polybios y el cifrador del Cesar.
   
-La Escítala( S. V a.C.)

                             

     Este mecanismo consistía en una tira de cuero y una vara de un diámetro concreto. La tira de cuero se debía enrollar en la vara para escribir el mensaje de manera horizontal. Al desplegar la tira se añadirían símbolos y letras sin sentido para que no se pudiera descifrar el mensaje a simple vista. Para leer el mensaje era necesario tener una vara de diámetro igual a la original.

     Para demostrar su funcionamiento podemos utilizar este método para codificar el mensaje "Criptografía antigua".

           CQFRRGICAPNHTGYOKZGLIRPFAGRFMAÍLOADQAGRNYJTUIIBAGFDUCAA

-La Tabla de Polybios( S. II a.C.) 

    

    En una tabla de Polybios cada letra o caracter se corresponde con una letra que indica su fila y otra que indica su columna, que sustituirán a las letras reales en el mensaje cifrado.
    Para adaptar la tabla al español creamos una tabla de 5X5, pero debido a la falta de espacio trataremos la ñ como una n y pondremos en el mismo recuadro la letra i y la letra j. Para demostrar como funciona utilizaremos de nuevo el mensaje "Criptografía antigua" como ejemplo.
 
    Tras convertirlo según la tabla de Polybios conseguimos el mensaje:
           ACDBBDCEDDCDBBDBBABDAA AACCDDDBBBDEAA

-Cifrador del Cesar( S.I a.C. )

                        

     Este método recibe su nombre en honor al emperador Julio Cesar y consiste en sustituir cada letra por la letra 3 posiciones más adelante en su abecedario.
     Aplicando este método a nuestro abecedario nos da como resultado:



Aplicando este método a nuestro abecedario:

     A B C D E F G H I J K L M N Ñ O P Q R S T U V W X Y Z

     D E F G H I J K L M N Ñ O P Q R S T U V W X Y Z A B C
En este caso nuestro mensaje "Criptografía antigua" se convierte en

     FULSWRJILD DPWIJXD