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Categoria: Assuntos Gerais

Atualização: Quarta, 21 Março 2012 17:23

Autor: vovó Vicki

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Muitas vezes as palavras cifra e código são usadas como sinônimos. Mas isto não é correto. Uma cifra é um método de se obter um criptograma tratando os caracteres do texto claro como unidades da cifragem. Geralmente os caracteres são tratados um a um e, excepcionalmente, em grupos de dois ou três. Um código é um método de se obter um criptograma tratando palavras ou conjuntos de palavras do texto claro como unidades da cifragem. Neste caso, o número de substitutos pode chegar a alguns milhares e costumam ser listados em dicionários, conhecidos como nomenclaturas.

Critérios para a classificação das cifras

As cifras, de acordo com a sua funcionalidade, podem ser classificadas em categorias. Estas, por sua vez, podem ser divididas em grupos. Conhecendo o funcionamento de uma cifra de um determinado grupo, este conhecimento pode ser aplicado a outras do mesmo grupo.

Existem duas grandes categorias: as cifras de substituição e as cifras de transposição. A diferença fundamental entre estes dois métodos é que, na substituição, o valor nomimal ou convencional dos caracteres do texto original é mudado, sem que sua posição dentro do texto seja mudada; na transposição, apenas a posição dos caracteres do texto original é mudada, sem qualquer alteração no seu valor nomimal. Como os métodos de encriptação são radicalmente diferentes, os princípios envolvidos na criptoanálise das duas categorias também são fundamentalmente diferentes.

Existem inúmeras classificações para as chamadas cifras clássicas. Cada autor usa conceitos diferentes e, o que é pior, uma terminologia diferente. Como resultado, a classificação das cifras clássicas, que não deveria ser complicada, se transformou numa Babilônia. Se com as cifras clássicas já há discrepâncias, imagine com as cifras atuais! Em relação a estas cifras, também denominadas algoritmos criptográficos, não existe consenso. Este assunto é tão polêmico que até se transformou em tema de teses de doutorado...

As cifras clássicas

A seguir, um organograma simplificado da Criptologia mostrando a posição das cifras clássicas:

Na minha opinião (que me desculpem os demais autores), existem três elementos fundamentais que precisam ser avaliados para classificar uma cifra:

1. O texto claro - ou o texto original que deve ser cifrado.
2. O criptograma - ou o texto cifrado, resultado da aplicação do(s) método(s).
3. Quando houver, o(s) cifrante(s) - ou a(s) tabela(s) de substituição.

Se não houver o elemento 3 (o cifrante), podemos colocar a cifra na categoria das transposições. Se os três elementos estiverem presentes, a cifra estará na categoria das substituições. Esta é a primeira "peneirada"

As cifras de substituição

Quando os caracteres do texto claro são tratados um a um, sendo substituídos por apenas um símbolo diferente (um -> um), trata-se de uma substituição monogrâmica (mono = um e grama = caractere). Neste caso, o comprimento do texto original e o comprimento do texto cifrado são iguais. Além disso, o cifrante possui o mesmo número de símbolos e caracteres que o alfabeto utilizado para escrever o texto claro, pois para cada símbolo do texto claro existe um símbolo cifrante.

Ainda neste caso, se for usado apenas um cifrante, diz-se que a substituição é monoalfabética; se for usado mais de um cifrante, ela é dita polialfabética. Tendo analisado os três elementos fundamentais da classificação, obtém-se os seguintes grupos:

• Substituição monogrâmica monoalfabética, também chamada de substituição simples. Exemplo: O código de César.
• Substituição monogrâmica polialfabética, chamada simplesmente de substituição polialfabética. Exemplo: A cifra de Vigenère.

Quando os caracteres do texto claro são tratados em grupos de mais de uma letra e estes grupos são substituídos pelo mesmo número de caracteres cifrados (vários -> vários), considera-se a substituição como poligrâmica. Se o grupo for de duas letras, ela será digrâmica (dois -> dois); se for de três letras, ela será trigrâmica (três -> três) e assim por diante. Neste caso, o comprimento do texto claro e do texto cifrado também será igual porque cada grupo de caracteres é substituído por outro com o mesmo número de caracteres.

Quanto ao número de cifrantes, novamente, a substituição pode ser mono- ou polialfabética e os grupos obtidos podem ser:

• Substituição poligrâmica monoalfabética, também chamada simplesmente de substituição poligrâmica. Existem autores que chamam estas cifras de fracionadas ou então de bífidas, trífidas, etc.
• Substituição poligrâmica polialfabética, da qual não existem exemplos na criptologia clássica.

Quando os caracteres do texto claro são tratados um a um e substituídos por mais de um caracter (um -> vários), a cifra é chamada de tomogrâmica ou tomográfica. Tomo vem do Grego e significa cortar, ou seja, um caracter é "cortado" em dois ou mais. Neste caso, o comprimento do texto cifrado é maior do que o do texto claro. Como em todos os casos, dependendo do número de cifrantes, este tipo de substituição pode ser mono- ou polialfabérica e os grupos seriam:

• Substituição tomogrâmica monoalfabética, conhecida como substituição tomogrâmica.
• Substituição tomogrâmica polialfabética, da qual também não existem exemplos na criptologia clássica.

Quando cada um dos caracteres do texto claro pode ser substituído por um caracter de um conjunto de caracteres possíveis (um -> um de vários), a cifra é chamada de homofônica. Homofônica vem do Grego, onde homo significa igual e fonos significa som, ou seja, há vários caracteres cifrados que substituem o mesmo som (ou caracter original). A denominação deste tipo de cifra deveria ser substituição monogrâmica homofônica e também, teoricamente, poderia ser mono- ou polialfabética. Na criptologia clássica só existem cifras homofônicas monoalfabéticas, onde o cifrante possui um número maior de caracteres do que o alfabeto utilizado na mensagem clara.

As cifras de transposição

A cifra de transposição é um método no qual os caracteres do texto original, tratados individualmente ou em grupos de comprimento constante, são deslocados de acordo com um sistema predefinido e uma chave. Os caracteres (letras, números, símbolos, etc) NÃO são modificados - apenas mudam de posição.

Numa transposição mistura-se as letras do texto original de acordo com uma regra reversível qualquer. Em outras palavras, o texto cifrado é um criptograma obtido através da permutação dos caracteres do texto original. Este método é conhecido desde a Antiguidade, tendo no scytale (ou bastão de Licurgo) usado pelos espartanos seu exemplo mais antigo.

Em mensagens curtas, como no caso de uma única palavra, este método não é seguro porque existem poucas maneiras de variar a distribuição das letras. Por exemplo, uma palavra de três letras só pode assumir 6 formas diferentes (fatorial de 3 é 6, ou 3! = 3 x 2 x 1 = 6). Desta forma, a palavra SOL só pode adquirir as seguintes formas: sol, slo, osl, ols, lso e los. Obviamente, à medida que o número de letras aumentar, o número de arranjos se multiplica rapidamente e fica quase impossível obter o texto original caso não se conheça o processo de deslocamento. Por exemplo, uma frase de 35 letras pode assumir 35! = 10.333.147.966.386.144.929.666.651.337.523.200.000.000 formas diferentes.

Uma transposição aleatória parece oferecer um alto nível de segurança, mas há um inconveniente: também é aleatória para o destinatário, que não teria como decifrar a mensagem. Para que a transposição seja eficaz, é necessário que o ordenamento das letras siga um sistema rigoroso, conhecido tanto pelo remetente quanto pelo destinatário. Com isto, as possibilidades e a segurança diminuem.

A transposição pode ser uma permutação baseada numa palavra-chave ou obtida através de um dispositivo mecânico, como no caso do Bastão de Licurgo ou da grelha. Os sistemas baseados em grelhas ainda são utilizados nos dias de hoje. A grelha Patronen-Geheimschrift foi inventada no século passado por Eduard von Fleissner e a grelha indefinida foi inventada por Luigi Sacco durante a I Guerra Mundial.

Os sistemas de transposição, usados isoladamente, possuem um grau de segurança muito baixo, mas podem ser muito úteis quando utilizados em combinação com outros sistemas (a chamada supercifragem ou recifragem).

Apesar da existência dos sistemas de transposição clássicos, nada impede que se invente sistemas pouco "ortodoxos", como no exemplo ao lado. Aliás, funcionam muito bem. O texto claro Encontro às cinco horas no páteo da escola pode se transformar, se retirarmos as colunas da esquerda para a direita, em ocinc hados oeaea rslto acoar snopt encon

A supercifragem

A supercifragem, também conhecida como superencriptação ou recifragem, é caracterizada por uma ou mais cifragens efetuadas num texto que já foi cifrado. O primeiro e mais conhecido exemplo de recifragem é a cifra de Bazeries, cujo método é fazer uma transposição com chave da mensagem clara e, numa segunda etapa, fazer uma substituição no texto cifrado.