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21 de marzo de 2016

Historia de la criptografía I

Como hemos dicho antes, la criptografía surge con las primeras grandes civilizaciones de la humanidad. La historia de la criptografía se remonta, por tanto, hace miles de años. Su aplicación inicial en las campañas militares, fue extendiéndose a otros ámbitos a medida que se desarrollaba y se entendía su utilidad. La evolución de la criptografía ha ido a la par de la evolución del criptoanálisis. Hasta no hace mucho, la criptografía dominante era la criptografía clásica hasta la llegada de la criptografía asimétrica o criptografía de clave pública en la segunda mitad del siglo XX.

Veamos cuál ha sido el desarrollo histórico de la criptografía desde sus inicios en las antiguas civilizaciones hasta el siglo XIX. El uso más antiguo conocido de la criptografía es en jeroglíficos de monumentos del Antiguo Egipto- hace más de 4.500 años-. Los griegos y posteriormente los romanos también conocieron y hicieron uso de la criptografía. Muy concretamente, los griegos utilizaban el cifrado por transposición-conocido como escítala- y la esteganografía. Mientras que, los romanos utilizaban para sus campañas militares el llamado cifrado César, también conocido como cifrado por desplazamiento, código de César o desplazamiento de César. Se trata de un tipo de cifrado por sustitución en el que una letra en el texto original es reemplazada por otra letra que se encuentra un número fijo de posiciones más adelante en el alfabeto.

La criptografía tuvo un desarrollo destacable en la Edad Media. Entorno al año 1000, se desarrolló una técnica llamada análisis de frecuencias cuyo objetivo era romper los cifrados por sustitución monoalfabéticos que se utilizaban en aquel momento. Fue el mayor avance en criptoánalisis hasta la llegada de la Segunda Guerra Mundial. Todos los mensajes cifrados quedaron vulnerables a esta técnica criptoanalítica hasta la invención del cifrado polialfabético en 1465 por León Battista Alberti. La criptografía se hizo todavía más importante durante el Renacimiento en los estados italianos, incluido los Estados Pontificios, donde proliferaron el uso de técnicas criptoanalíticas. Más tarde, la criptografía y, muy particularmente, el criptoanálisis tuvieron un papel en la conspiración de Bahington, durante el reinado de la reina Isabel I de Inglaterra, donde provocaron la ejecución de María, reina de los escoceses. Durante los siglos XVII, XVIII y XIX, el interés de los monarcos europeos por la criptografía fue notable.

Aunque, la criptografía tiene una historia larga y compleja, no es hasta el siglo XIX, cuando se supera el desarrollo de soluciones ad hoc tanto para el cifrado como para el criptoanálisis. La criptografía da un salto cualitativo: se pretende dotar a un sistema criptográfico de propiedades deseables. Concretamente, seis. Estas propiedades deseables de un sistema criptográfico se conocen como los principios de Kerckhoffs. Recibe el nombre del lingüísta y criptógrafo holandés Auguste Kerckhoffs. Tanto la criptografía como el criptoanálisis se van haciendo cada vez más matemático y menos lingüístico.

historia de la criptografía

10 de marzo de 2016

Conceptos básicos de criptografía.

La codificación es un método de escritura en clave que consiste en sustituir una palabras por otras. La alternativa a la codificación sería el cifrado que sustituye letras por caracteres. Para esta segunda definición, el término correcto para esta segunda acepción sería encriptar. Pongamos un ejemplo para ilustrarlo: "si quisiéramos transmitir de forma segura el mensaje "ATACAR" podríamos hacerlo de dos maneras básicas: sustituyendo la palabra(codificación) o sustituyendo alguna a la totalidad de las letras que la componen( cifrado)." Una manera sencilla de codificar una palabra es traducirla a un idioma desconocido, mientras que para cifrarla sería suficiente sustituir cada letra por otra del alfabeto que esté situada más adelante. En ambos casos, es necesario que el destinatario del mensaje cifrado conozca la regla( es decir, traducir a otro idioma o sustituir cada letra o sustituir cada letra por otra) que se ha utilizado para encriptar el mensaje. Sólo será necesario comunicarle en qué idioma se ha escrito o bien el número de posiciones hemos adelantado una letra en el alfabeto.

Por otro lado, debemos establecer una distinción entre la regla de encriptación( que hemos utilizado, que es de aplicación general) y los parámetros concretos de encriptación( específica de cada mensaje o bien grupo de mensaje). Ambos son necesarios para descifrar el mensaje. A la regla general de encriptación se la denomina algoritmo de encriptación mientras que el parámetro concreto empleado para cifrar o codificar el mensaje se denomina clave. Dado un algoritmo de encriptación, el número de llaves puede ser muy grande, es muy útil conocer la clave empleada para poder encriptar el mensaje. Siendo las claves más fáciles de cambiar y de distribuir, tiene sentido concretar los esfuerzos en proteger el sistema de encriptación que mantenga en secreto las claves. Este principio se conoce como "principio de Kerckhoffs" nombre que recibe del lingüística neerlandés Auguste Kerckhoffs. En cualquier sistema de encriptación encontraremos: un emisor y un receptor del mensaje, un algoritmo de encriptación y una clave que permite al emisor cifrar el mensaje y al receptor, descifrarlo.
Criptografía clásica

Como hemos dicho anteriormente, el principio de Kerckhoffs concibe a la clave como el elemento fundamental en la seguridad de un sistema criptográfico. Hasta ahora, las claves de un emisor y de un receptor en cualquier sistema criptográfico tenía que ser iguales o simétricos, es decir, tenía que servir igualmente para encriptar y desencriptar. La clave era un secreto compartido entre emisor y receptor, y por tanto, el sistema criptográfico en cuestión era vulnerable. Este tipo de criptografía donde el emisor y el receptor comparten clave se denomina criptografía clásica o de clave privada. Sin embargo, hace 50 años, todo cambió. Hoy en día, los algoritmos de encriptación consisten en, al menos, 2 claves: una privada, como la criptografía clásica, y otra pública que conoce todo el mundo. Este tipo de criptografía se conoce como de clave pública o criptografía pública. Esta criptografía constituye la base del desarrollo de la criptografía pública está las matemáticas. Y, muy específicamente, la aritmética modular, por un lado, y la teoría de números, por el otro.

Criptografía pública