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Categoria: Dispositivos de Cifragem

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Os cilindros cifrantes são constituídos por vários discos com um orifício central, montados sobre um eixo. Devem poder rodar de forma independente e, na sua superfície mais externa, possuem alfabetos permutados. O cilindro é montado com discos que possuam sequências de letras diferentes.

Fig. 1 - Cilindro cifrante M-94B com alguns discos retirados do eixo

O número de cilindros corresponde ao número de letras que podem ser cifradas em cada etapa. Por exemplo, se um cilindro possuir 10 discos, uma mensagem clara de 25 letras deverá ser cifrada em 3 etapas: 2 blocos de 10 letras e 1 bloco de 5 letras.

A cifragem é efetuada girando-se os discos de modo que o bloco de texto claro seja legível numa linha do cilindro. Para introduzir um fator randômico no processo, o que aumenta a segurança do método, escolhe-se aleatoriamente um bloco do texto cifrado de qualquer outra linha do cilindro. As linhas do cilindro são denominadas de "generatrix". A primeira linha abaixo do texto claro é a primeira geratriz, a segunda linha abaixo do texto é a segunda geratriz e assim por diante.

A decifração é feita de modo inverso: os discos são girados de forma que uma linha reproduza o texto cifrado e, depois, localiza-se uma outra linha que contenha o texto claro. Na regra, existe apenas uma linha que mostra o texto decifrado.

Fig. 2 - Foto de um cilindro M-94 usado pelo exército dos EUA de 1922 a 1943

Com este tipo de cilindros é possível obter cifras usando-se alfabetos independentes através de um procedimento fácil e pouco sujeito a erros. Ao contrário das tabelas, de produção trabalhosa e que exigem muita concentração para serem utilizadas, os discos rotantes são práticos, com um porém: só fornecem alfabetos que "andam par e passo" com o alfabeto primário.

Os discos podem ser colocados no eixo em diversas sequência e esta disposição funciona como uma chave. O número de chaves utilizáveis é constituído por todas as possíveis permutações dos discos e pode ser aumentado se houver discos sobressalentes. Portanto, o conjunto de chaves pode ser ampliado com facilidade.

Por outro lado, os alfabetos únicos gravados na superfície dos discos não são apropriados como chaves. Eles podem cair em mãos erradas se um cilindro for obtido pelo inimigo. Além do mais, não é fácil alterar a disposição das letras dos discos.

UM POUCO DE HISTÓRIA

Apesar de haver exemplares mais antigos, os cilindros cifrantes são uma invenção tipicamente do século XIX. Foram utilizados pelos militares no século XX, até a Segunda Guerra Mundial.

Fredrik GRIEPENSTIERNA (1728-1804) construíu um dispositivo cifrante cilíndrico para o rei Gustavo III da Suécia em 1786. Seu sistema, no entanto, é um pouco diferente do acima descrito.

Thomas Jefferson (1743-1826), de 1801 a 1809 terceiro presidente dos Estados Unidos, desenvolveu em 1795 um dispositivo com 36 discos, mas que nunca chegou a ser utilizado.

A idéia só se tornou realmente atual depois que Kasiski demonstrou com que facilidade as cifras polialfabéticas periódicas podiam ser quebradas e depois que Kerckhoff deixou claro como a dependência dos alfabetos pode ser explorada.

Étienne BAZERIES (1846-1931) construíu em 1891 um dispositivo com 20 discos e sugeriu que a força militar francesa o utilizasse. Como, logo após, De Viaris quebrou o sistema, o dispositivo nunca chegou a ser usado.

Em 1893, Arthur Hermann sugeriu o uso de dispositivos rotantes equivalentes. Estes acabaram sendo utilizados a partir da Primeira Guerra pelo exército dos EUA.

Em 1922, conforme sugestão de Friedman, o exército dos EUA passou a utilizar o dispositivo M-94, de 25 discos, em diversas variações e com vários aperfeiçoamentos (por exemplo, o M-138-A com 30 discos originários de um estoque de 100) até o fim da Segunda Grande Guerra. O sistema destes dispositivos foram em parte quebrados pelos alemães (Rohrbach).

PEÇA RARA

Fig. 3 - Cilindro cifrante do
Museu Criptológico Nacional da NSA.
Acredita-se ser o dispositivo mais antigo do gênero.

Este dispositivo de cifragem e decifragem foi adquirido pela NSA no início dos anos 80. Imaginou-se inicialmente tratar-se de um modelo do "Jefferson cipher wheel", porém a conexão não foi provada.

Sabe-se que estes dispositivos já haviam sido descritos em épocas muito mais remotas, por exemplo, por Francis Bacon em 1605. Além disso, parecem ter sido muito comuns nas "black chambers" de governos europeus.

Tudo indica que este cilindro cifrante tenha sido projetado para o idioma francês, que era a língua usada na diplomacia até o final da Primeira Guerra Mundial. Sua origem é West Virginia e desconhece-se como tenha chegado até lá.

Fontes

• Klaus Pommerening, Universidade de Mainz
• Museu Criptológico Nacional da NSA