Cod

Cod (secolul al XVII-lea, Museo Galileo din Florența ).

Un cifru , în criptografie , este un algoritm utilizat pentru a efectua operații sau o serie de pași bine definiți care pot fi urmăriți ca o procedură, care vizează obținerea obscurului , adică ilizibil semantic , a unui text al unui mesaj clar ( text simplu) ) sau dimpotrivă, recuperării necriptate a unui mesaj criptat anterior.

Termenul „ cod secret ” înseamnă același lucru cu „cifrare”, în timp ce operațiunile care necesită utilizarea acestui cod se numesc criptare .

Etimologie

Cuvântul „cifră” provine din cuvântul arab صفر, ṣifr , care înseamnă gol , pe care arabii l - au folosit pentru a indica numărul „0” (vezi Istoria zero ). După introducerea cifrelor arabe în Europa , s-a răspândit obiceiul de a defini orice număr ca „cifră”, nu doar zero. Poate se presupune că cifrele au fost definite în acest fel, deoarece erau de înțeles doar pentru cei care știau să reconstruiască textul clar, un pic ca numerotarea arabă care era foarte diferită de cea romană și, prin urmare, cunoscută doar de cei care au avut l-a studiat ^[1] .

Descriere

Adesea „cifrare” este confundată cu termenul „ cod ”, dar cele două concepte, în criptografie, sunt foarte distincte. În criptografia clasică , codurile funcționează prin substituirea termenilor folosind o carte de coduri extinsă, o listă de înlocuitori pentru a înlocui cuvinte și fraze. De exemplu „UQJHSE” ar putea însemna „ Continuați cu următoarele coordonate ”. Atunci când utilizați un cifru, informațiile originale sunt cunoscute sub numele de text simplu, iar informațiile criptate ca text cifrat . Textul cifrat conține toate informațiile textului simplu, dar exprimate într-un format necitit de oameni sau computere fără un anumit algoritm de decriptare: pentru cei care nu pot să-l citească, ar trebui să apară ca o secvență de caractere fără sens.

Operația efectuată de un cifru depinde de obicei de o informație auxiliară numită cheie . Cheia afectează procesul de criptare: diferite chei produc diferite versiuni criptate ale aceluiași text simplu. Cheia trebuie aleasă înainte de criptarea mesajului și fără știrea acestuia, ar trebui să fie dificil, dacă nu imposibil, decriptarea textului cifrat, atât cunoscând ( securitate fără obscuritate ), cât și necunoscând algoritmul de criptare ( securitate prin obscuritate ).

Cifre și coduri

În sensul comun, codul înseamnă, în general, „cifru”. În terminologia tehnică, cuvintele „cod” și „cifru” se referă în schimb la două concepte diferite: un cod funcționează la nivel de semnificație, adică cuvintele sau frazele sunt convertite în ceva diferit, adesea cu rezultatul scurtării mesajelor. Un exemplu este codul telegrafic Morse , care a fost creat pentru a transmite mesaje prin cablu folosind impulsuri electrice.

Cifrele, pe de altă parte, funcționează la un nivel inferior, nivelul literelor simple sau, ca în cifrele moderne, la nivelul de biți . Unele sisteme folosesc atât coduri cât și cifre combinate într-un singur sistem de criptare pentru a spori securitatea schemelor. În unele cazuri, termenii cod și cifru sunt sinonimi cu „substituție” și „transpunere”.

Datorită unora dintre limitările sale, cum ar fi susceptibilitatea la criptanaliză și dificultatea de a manipula cărți voluminoase de coduri , codificarea în ultima vreme a căzut în uz în favoarea criptografiei moderne, iar cifrele sunt tehnica dominantă astăzi.

Tipuri de cifre

Există o mare varietate în schemele de criptare: metodele utilizate în criptografia mai veche sunt substanțial diferite de sistemele moderne.

Cifre istorice

Articolele individuale sunt listate în categoria: cifre clasice

Cifrele antice, cele bazate pe utilizarea stiloului și a hârtiei, sunt adesea denumite cifre clasice . Acestea includ cifre simple de substituție și transpunere . De exemplu, sintagma „ZI BUNĂ” poate fi criptată ca „ATNM FHNQMN” unde fiecare literă este înlocuită cu cea care o precedă în alfabet, sau poate fi criptată ca „BNOO UGROIN” utilizând o simplă transpunere.

La începutul secolului al XX-lea , au fost inventate mașini electromecanice capabile să efectueze operațiuni de criptare și decriptare folosind cifrări polialfabetice și de transpunere, precum cifrul Lorenz sau mașina Enigma . Aceste mașini făceau parte din așa-numitele „mașini cu rotor”, a căror funcționare se baza pe discuri rotative, care prevedea substituirea polialfabetică a literelor, combinată cu utilizarea conexiunilor electrice, care prevedea înlocuirea lor. Cheile de criptare au fost setate prin dispunerea inițială a discurilor și a conexiunilor electrice. Deși aceste mașini erau mult mai complexe decât orice schemă văzută anterior, cifrele lor au fost încălcate prin utilizarea altor mașini de calcul inventate special după cum este necesar, cum ar fi computerul Colossus .

Cifrări moderne

Intrările individuale sunt listate la Categorie: Blocare cifre

Sistemele moderne de criptare sunt împărțite în funcție de tipul de cheie utilizat și de tipul de date furnizate la intrare. În funcție de tipul de cheie utilizat, cifrele sunt împărțite în:

• algoritmi de cheie simetrică sau de cheie privată , unde aceeași cheie este utilizată atât pentru criptare, cât și pentru decriptarea mesajului;
• cheie asimetrică sau algoritmi de cheie publică , unde o cheie este utilizată pentru criptare și alta pentru decriptare.

În algoritmii cheii simetrice (cum ar fi DES și AES ), expeditorul și destinatarul mesajului trebuie să aibă un sistem sigur pentru a putea schimba cheia secretă fără ca aceasta să fie interceptată de alții; expeditorul folosește apoi această cheie pentru a cripta mesajul, iar destinatarul îl reutilizează pentru a obține textul decriptat. Pe de altă parte, în algoritmii de cheie asimetrică (cum ar fi RSA ), există 2 chei distincte: cheia publică , din domeniul public și utilizată de oricine dorește să cripteze un mesaj și o cheie privată , cunoscută doar de destinatar. a mesajului și de către el. folosit pentru a prelua text simplu.

În funcție de tipul de date pe care le manipulează cifrele, acestea sunt împărțite în:

• cifrări de blocuri , care funcționează pe blocuri de date de lungime prestabilită;
• cifrări de flux , care criptează fluxuri continue de date.

Dimensiunea cheie și vulnerabilitatea

În cazul unui atac matematic (ca în cazul absenței oricărei informații utile pentru a sparge cifrul) există 3 factori extrem de importanți

• evoluțiile matematice care conduc la cunoașterea de noi tipuri de atac sau la descoperirea și utilizarea posibilelor slăbiciuni în cifru;
• puterea de calcul disponibilă, adică puterea de calcul disponibilă pentru a opera problema. Este important de reținut că nu trebuie să luăm în considerare numai performanța sau capacitățile unui singur computer de dimensiuni medii: un atacator ar putea folosi mai multe mașini în același timp pentru a crește viteza unei căutări exhaustive a tuturor tastelor posibile;
• dimensiunea cheii , adică lungimea cheii reale utilizate pentru a cripta un mesaj. Pe măsură ce mărimea cheii crește, crește și complexitatea căutării exhaustive, până la punctul în care devine practic imposibilă încălcarea directă a cifrului.

Numai dimensiunea cheii nu exprimă de fapt robustețea reală a unui cifru, deoarece intră în joc diverși factori legați de structura algoritmului în sine și de tipul de criptare adoptat: de aceea un cifru simetric cu un cheia lungă pe 128 de biți oferă același nivel de securitate ca un cifru asimetric folosind o cheie lungă 3072 sau un sistem de curbă eliptică cu cheie de 512 biți.

Claude Shannon a demonstrat prin teoria informației că singurul cifru teoretic inviolabil („ cifru perfect ”) este cel care adoptă o cheie secretă „aruncabilă” (în sensul că nu trebuie refolosită niciodată ), cu adevărat aleatorie și atâta timp cât mesajul pentru a fi criptat: acesta este cazul pad o singură dată cifruri, dintre care cel mai cunoscut este cifrul Vernam .

Notă

Bibliografie

• Helen Fouché Gaines: Criptanaliza elementară: un studiu al cifrelor și soluției lor (1939) American Photographic Publishing Co., Boston. Mai târziu retipărit din Dover, New York, sub titlul Criptanaliză: un studiu al cifrelor și soluției lor (1956). ISBN 0-486-20097-3
• Ibrahim Al-Kadi , Originile criptologiei: Contribuțiile arabe - Cryptologia 16 (2), aprilie 1992, pp. 97–126.
• Ibrahim Al-Kadi: Criptografie și securitate a datelor: proprietăți criptografice ale limbii arabe , a treia conferință de inginerie saudită. Riyadh, Arabia Saudită (1991), Vol 2, pp. 910-921.
• David Kahn : The Codebreakers - The Story of Secret Writing ( ISBN 0-684-83130-9 ) (1967)
• Abraham Sinkov : Criptanaliza elementară: o abordare matematică - Asociația matematică din America (1966). ISBN 0-88385-622-0
• William Stallings : Criptografie și securitate rețea, principii și practici , ediția a IV-a

Elemente conexe

• Criptare
• Confuzie și răspândire
• Cifrul lui Cezar
• Cifrul Vigenère
• Cifru Vernam
• Carte de coduri
• Secretar al figurii
• Istoria criptografiei
• Steganografie
• Telegraf

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe cifru

linkuri externe

• ( EN ) Cipher , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• SecurityDocs - documente de criptare , pe securitydocs.com . Adus la 11 iunie 2009 (arhivat din original la 15 ianuarie 2008) .
• Arhiva diferitelor liste de corespondență de criptare pe xml-dev.com . Adus la 11 iunie 2009 (arhivat din original la 14 martie 2007) .
• Criptare a telecomunicațiilor de voce și date la hf-ssb-transceiver.at-communication.com . Adus la 11 iunie 2009 (arhivat din original la 29 aprilie 2009) .

Portal de criptografie : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă de criptografie