Criptografia


A Criptografia é uma arte antiga que surgiu, praticamente, com a escrita. Sua utilização sempre teve conotação militar, mas após a Segunda Guerra Mundial, com o advento dos computadores, a aplicação da criptografia atingiu a "sociedade da informação".

A evolução das técnicas criptográficas permite hoje que haja mais segurança nas transações eletrônicas, sendo a solução mais indicada face aos problemas de se garantir a privacidade e proteção da informação, inclusive através da autenticação de mensagens e da assinatura digital.

O estudo da Criptografia começa pelo método de substituição simples que Júlio César usava para enviar mensagens a seus generais. Neste método o alfabeto é deslocado do número posições da chave. Assim, para uma mensagem ser "lida" no sistema de César cuja chave seja, por exemplo, 3 (três), basta fazer a seguinte substituição:

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W
Ou seja, uma palavra simples como "atacar agora" seria codificada como "xqxzxo xdlox". Este sistema e outros de permutação, em que as letras são "embaralhadas", chegam a ser quase infantis mas por muito tempo atenderam perfeitamente ao objetivo de se "esconder" uma mensagem.

SISTEMAS DE SUBSTITUIÇÃO POLIALFABÉTICA
Os sistemas de substituição simples e de permutação são muito fáceis de serem quebrados. Na tentativa de colocar mais dificuldade no processo tentou-se o sistema polialfabético. Nesse sistema, ao invés de um único alfabeto de substituição, são utilizados vários alfabetos permutados, trocados periodicamente ao longo da mensagem. O objetivo principal de quem vai tentar desvendar o código é descobrir o período da chave e, depois, os códigos usados.

Por exemplo, uma chave polialfabética de período três vai modificar as posições zero, três, seis, etc da mensagem de acordo com o primeiro código, as posições um, quatro, sete, etc com o segundo código e as posições dois, cinco, oito, etc com o terceiro. Tome-se uma chave K={3,17,8}, teremos:

K-1 (sistema de César 3):
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W

K-2 (sistema de César 17):
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I

K-3 (sistema de César 8):
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R

E uma mensagem que tenha o texto: "invadir a meia noite" será codificado como: "fwnxmao j ebrs kxaqn"

A CRIPTOGRAFIA NA SEGUNDA GUERRA
Durante a segunda guerra mundial sistemas eletromecânicos na codificação e decodificação das mensagens foram muito usados. Nestes dispositivos, rotores incorporavam internamente uma permutação e sua instalação em mecanismos parecidos com "counters" (ou contadores) permitiam transformações polialfabéticas produzindo uma quantidade impressionante de combinações.

Graças aos mais de sete mil ingleses que trabalharam no famoso Quartel General das Comunicações Governamentais ("Government Communications Headquarters") em "Bletchey Park", os códigos alemães foram quebrados. Eles tratavam em torno de quatro mil sinais alemães por dia e, secretamente, mantinham os comandos britânico e americano muito bem informados. Ainda durante a guerra computadores (como o "Colossus") foram usados na "quebra" de códigos alemães, italianos e japoneses e, desde então, a Criptografia passou a ser estudada de forma mais científica.

SISTEMAS DE CHAVE ÚNICA
Teoricamente, um sistema "inquebrável" tem uma chave polialfabética do tamanho da mensagem impossibilitando a identificação do período da chave e é chamado de "sistema de chave única". Mas trabalhar com um sistema cuja chave é tão grande torna-se inviável na maioria dos casos.

GERADORES DE SEQÜÊNCIAS PSEUDO ALEATÓRIAS
Uma solução é usar geradores de seqüências tão grandes que, estatiscamente, pareçam aleatórias mas que possam ser reproduzidas pelo receptor da mensagem a partir de poucos parâmetros. A seqüência assim gerada pode ser aplicada a cada caracter da mensagem.