Sistemas de encriptación

Criptografía clásica, de llave privada o simétrica

Algoritmos de trasposición.

Así como los algoritmos de sustitución operan sobre los caracteres, los de trasposición operan sobre las posiciones, sin alterar el carácter original, de forma que un análisis estadístico no sirve de nada, pues cada carácter aparece en las proporciones en que debe aparecer.

El método más simple de este tipo es el columnar. Según este método el texto plano se coloca en tantas columnas como letras tenga la clave. Por ejemplo, para el texto "ESTO ES UN SECRETO" y la clave "PUERTA":

 

P U E R T A
 
E S T O E S
U N S E C R
... ... ... ... ... ...

 

Después las columnas se ordenan por orden alfabético según las letras de la palabra clave y se transcribe el nuevo texto.

 

A E P R T U
 
S T E O E S
R S U E C N
... ... ... ... ... ...

 

STEOESRSUECN...

 

Llamaremos bloque a cada fila, de forma que en nuestro ejemplo, a la hora de cifrar, hemos separado el texto en bloques de seis caracteres. La longitud de la clave determina el tamaño de los bloques. Cuanto más grandes sean los bloques más seguro es el sistema. Lo ideal es una clave tan larga como el propio texto.

De esta forma, en nuestro ejemplo, la palabra clave "PUERTA" decide la siguiente pauta de trasposición 6, 3, 1, 4, 5, 2. Es decir, que en cada bloque del texto cifrado se escribe primero el sexto carácter del texto plano, después el tercer carácter del texto plano, después el primero, etc...

Nos queda el problema de cómo trasponer el final del mensaje.

Salvo que la longitud del mensaje fuera múltiplo del tamaño de los bloques al final nos quedará un bloque de tamaño menor que los demás. ¿Cómo lo encriptamos? La solución es medir el tamaño de este último bloque y, en caso de que sea menor que los demás, eliminamos de la pauta de trasposición todos los valores mayores que el tamaño de nuestro bloque.

Es decir, con un bloque final de cuatro caracteres (por ejemplo "[...]ción") y el tamaño de bloque y pauta de nuestro ejemplo, haríamos lo siguiente. La pauta original

6, 3, 1, 4, 5, 2

quedaría como

3, 1, 4, 2

 

Cuadrados mágicos.

Otra forma de transmitir la pauta de trasposición es valiéndonos de cuadrados mágicos. Los cuadrados mágicos son frívolos divertimentos matemáticos, matrices cuadradas de n filas y columnas ocupadas con números desde 1 hasta n^2, de tal forma que la suma de todos los valores de los elementos de cada fila, columna o diagonal es la misma.

Esto nos permite transmitir la pauta de forma más o menos sencilla. Por ejemplo, sabiendo que el cuadrado tiene 4 filas y columnas y la suma 34 construimos dicho cuadrado.

 

16 3 2 13
5 10 11 8
9 6 7 12
4 15 14 1

 

Leyendo el cuadrado por filas obtenemos la siguiente pauta de trasposición:

16, 3, 2, 13, 5, (...), 12, 4, 15, 14, 1

 

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