Entendiendo la Criptografía
INTRODUCCIÓN
Puede parecer que la Criptografía sea una disciplina muy ligada a las comunicaciones electrónicas actuales, pero su existencia data desde 2000 A.C cuando antiguas civilizaciones como Grecia y posteriormente Roma ya la utilizaban. Antes de definir qué es la Criptografía es necesario determinar el término criptología. La criptología es la disciplina que estudia la escritura secreta de mensajes, de forma que su contenido solo sea revelado a su destinatario legítimo. La criptología se divide en dos ramas principales: Criptografía: Es el "arte de escribir con clave secreta o de un modo enigmático" según la Real Academia Española (R.A.E.). Aunque actualmente según Lucena [12] se puede considerar como "un conglomerado de técnicas, que tratan sobre la protección —ocultamiento frente a observadores no autorizados— de la información."
FIGURA 1: IDEA BÁSICA DE LA CRIPTOGRAFÍA
Criptoanálisis: Es el arte de descifrar criptogramas, según la R.A.E, entendiendo por criptograma cualquier documento cifrado. Se puede considerar que tanto la Criptografía como el Criptoanálisis tienen fines totalmente opuestos. Cabe también resaltar que la Criptografía moderna está estrechamente ligada a la ciencia matemática, la cual le proporciona herramientas para establecer sistemas más seguros. A partir de este punto el sujeto de estudio será tan solo la disciplina criptográfica en detrimento del Criptoanálisis.
CRIPTOGRAFÍA CLÁSICA
Introducción a la Criptografía clásica:
La aparición de la escritura secreta dentro de la Historia se remonta varios miles de años en el tiempo. Singh[14] y Kahn[7] describen en profundidad esta era de la Criptografía. El primer documento en que aparece reflejada es un texto de Herodoto, que narra los conflictos militares entre Grecia y Persia. En este caso, explica como Damarato en el siglo VI A.C escribió un mensaje en una tablilla y la recubrió de cera. De dicha forma la guardia persa no interceptó el mensaje secreto que contenía. La estrategia que utilizó fue la esteganografía, que consiste en una idea tan simple como la ocultación de la existencia del mensaje. Este sistema se utilizó a lo largo del Medievo mediante tinta invisible y en la actualidad ocultando mensajes dentro de imágenes. Su larga existencia determina que ofrece un nivel de seguridad, pero tiene una gran debilidad: Interceptado el mensaje compromete totalmente a su contenido. Es por ello, que de manera paralela a la esteganografía surgió la Criptografía. Su significado según la R.A.E es el "Arte de escribir con clave secreta o de un modo enigmático". Es decir, el objetivo de la Criptografía no es ocultar la existencia del mensaje sino ocultar su significado. Sobre el mensaje se aplica un proceso de codificación con una clave que genera el mensaje cifrado. De dicha forma tan solo el destinatario, invirtiendo el proceso codificador con la misma clave utilizada, sería capaz de descifrar el mensaje cifrado y obtener el mensaje original. Sí alguna otra persona intercepta el mensaje cifrado no podría obtener el mensaje original sin conocer el proceso de codificación utilizado. Cuando se habla de proceso de codificación generalmente se refiere al uso de un algoritmo y cuando se cita a la clave se alude a los pormenores que se utilizarán dentro de ese algoritmo. Durante la Criptografía clásica tan solo se utilizó el cifrado de clave simétrica, en la que la se utiliza la misma clave tanto para codificar como decodificar el mensaje. Para ello la clave debe ser transmitida por un canal seguro entre el emisor y receptor. La seguridad del sistema es mayor con un elevado número de posibles claves potenciales.
FIGURA 2: CIFRADO DE CLAVE SIMÉTRICA
No obstante, es posible utilizar la esteganografía y Criptografía simultáneamente sobre un mensaje para aumentar la seguridad.
En la Criptografía clásica se pueden encontrar dos tipos de cifrado principalmente. En la transposición simplemente se cambian de posición las letras del mensaje. De esta forma se consigue un texto cifrado también conocido como anagrama. La seguridad de la transposición radica en el tamaño del mensaje. Dado un mensaje muy corto tan solo habrá un número muy limitado de posibles combinaciones de letras. Un número mayor de letras hace que el proceso codificador que ha seguido el emisor sea más difícil de averiguar, ya que el número de combinaciones entre las letras del mensaje aumenta de manera exponencial. Por último, para que este sistema de cifrado fuera ideal y ofreciera el máximo nivel de seguridad posible, el proceso de codificación debería de ser lo más aleatorio posible. Lo cual imposibilitaría que tanto el receptor legítimo como cualquiera no autorizado pudieran descifrar el mensaje original. Un ejemplo de este tipo de cifrado muy básico es la transposición de riel, consistente en escribir una frase alternando cada letra entre dos líneas distintas. Véase el siguiente ejemplo:
Texto en claro: A HOMBROS DE GIGANTES
Proceso de codificación: A O B O D G G N E H M R S E I A T S
Anagrama: AOBODGGNEHMRSEIATS
La primera herramienta que utilizaba este tipo de cifrado fue el escitalo. Consistía en una vara de madera sobre la que se enrosca un pergamino con el texto. El receptor podía ver el mensaje sí enroscaba el pergamino con el diámetro adecuado en su escitalo. Su uso era militar y se remonta al siglo V A.C.
FIGURA 3: ESCITALO FUENTE: UNIVERSIDAD DE MURCIA (WEB)