Criptoloxía

A criptoloxía (do grego κρύπτω krypto, «oculto», e γράφω graphos, «escribir», literalmente «escritura oculta») é a arte de cifrar e descifrar información mediante técnicas especiais. Adoita utilizarse para permitir un intercambio de mensaxes que só poidan ser lidas polas persoas ás que van dirixidas e que posúen os medios para descifralas.
A criptoloxía é a ciencia que engloba as técnicas de cifrado (a criptografía propiamente dita) e as técnicas complementarias, como a criptoanálise, que estuda os métodos usados para romper textos cifrados co obxecto de recuperar a información orixinal en ausencia das claves. Finalidade
A finalidade da criptografía é, en primeiro lugar, garantir o segredo na comunicación entre dúas entidades (persoas, organizacións etc. ) e, en segundo lugar, asegurar que a información enviada é auténtica nun sentido duplo: que o remitente é realmente quen di ser, e que o contido da mensaxe (criptograma) non foi modificado no tránsito.
Outro método utilizado para ocultar o contido dunha mensaxe é ocultar a propia mensaxe nunha canle de información, pero estritamente esta técnica non é considerada criptografía, senón esteganografía. Por exemplo, mediante a esteganografía pódese ocultar unha mensaxe nunha canle de son, unha imaxe ou mesmo en repartimento dos espazos en branco usados para xustificar un texto. A esteganografía non ten por que ser un método alternativo á criptografía, sendo común que os dous métodos se usen de forma simultánea para dificultar aínda máis o labor do criptoanalista.
Na actualidade a criptografía non só se usa para comunicar información de forma segura ocultando o contido a posibles fisgóns. Unha das ramas da criptografía que máis revolucionou o panorama actual das tecnoloxías informáticas é a sinatura dixital: tecnoloxía que busca asociar ao emisor dunha mensaxe co seu contido de forma que aquel non poida repudialo posteriormente. Conceptos
Na xerga da criptografía, a información orixinal que debe ser protexida é coñecida como texto plano (ou "texto en claro"). O cifrado é o proceso de converter o texto plano nun galimatías ilexible, denominado "texto cifrado" ou criptograma. Polo xeral, a aplicación concreta do algoritmo de cifrado (tamén chamado "cifra") baséase na existencia dunha clave: información secreta que adapta o algoritmo de cifrado para cada uso distinto. "Cifra" é unha antiga palabra arábiga para designar o número cero; na antigüidade, cando Europa empezaba a cambiar do sistema de numeración romana á numeración arábiga, descoñecíase o cero, polo que este resultaba misterioso.
As dúas técnicas máis sinxelas de cifrado, na criptografía clásica, son a substitución (o cambio de significado dos elementos básicos da mensaxe -as letras, os díxitos ou os símbolos-) e a transposición (unha reordenación dos mesmos); a gran maioría das "cifras" clásicas son combinacións destas dúas operacións básicas.
O "descifrado" é o proceso inverso, que recupera o texto plano a partir do criptograma e a clave. O protocolo criptográfico específica os detalles de como se utilizan os algoritmos e as claves (e outras operacións primitivas) para conseguir o efecto desexado. O conxunto de protocolos, algoritmos de cifrado, procesos de xestión de claves e actuacións dos usuarios, é o que constitúe en conxunto un criptosistema, que é co que o usuario final traballa e interactúa.
Existen dous grandes grupos de cifras: os algoritmos cunha única clave tanto no proceso de cifrado como no de descifrado ("cifras simétricas", de clave simétrica ou privada), e os que empregan unha clave para cifrar mensaxes e outra distinta para descifralas"cifras asimétricas", de clave asimétrica ou pública). Estes últimos forman o núcleo das técnicas de cifrado modernas.
Na linguaxe cotiá a palabra código" é usada de forma indistinta con "cifra". Porén, na xerga da criptografía o termo ten un uso técnico especializado: os códigos son un método de criptografía clásica que consiste en substituír unidades textuais máis ou menos longas ou complexas, habitualmente palabras ou frases, para ocultar a mensaxe; por exemplo, "ceo azul" podería significar «atacar ao mencer». Pola contra, as cifras clásicas adoitan substituír ou reordenar os elementos básicos da mensaxe -letras, díxitos ou símbolos-; no exemplo anterior, «rcnm arcteeo aaa» sería un criptograma obtido por transposición. Cando se usa unha técnica de códigos, a información secreta adoita recompilarse nun libro de códigos.
Con frecuencia os procesos de cifrado e descifrado aparecen na literatura como "encriptado" e "desencriptado", aínda que os dous son neoloxismos erróneos —anglicismos dos termos ingleses encrypt e decrypt— aínda sen recoñecemento académico. Hai quen fai distinción entre cifrado/descifrado e encriptado/desencriptado segundo se estea a falar de criptografía simétrica ou asimétrica. Historia da criptografía
As técnicas para enviar mensaxes durante as campañas militares veñen desenvolvéndose desde as primeiras civilizacións, de modo que se o mensaxeiro era interceptado, a información que portaba non correse o perigo de caer en mans do inimigo. Posiblemente, o primeiro criptosistema coñecido sexa o documentado polo historiador grego Polibio: un sistema de substitución baseado na posición das letras nunha táboa. Tamén os romanos utilizaron sistemas de substitución, sendo o método actualmente coñecido como "César", porque supostamente o usaba Xulio César nas súas campañas. Algúns autores desminten que en realidade Xulio César o usase, pero a atribución ten tanto arraigo que o nome do método de substitución quedou xa aceptado. Outro dos métodos criptográficos utilizados polos gregos foi a escítala espartana, un método de transposición baseado nun cilindro que servía como clave no que se enrolaba a mensaxe para poder cifrar e descifrar.
En 1465 Leon Battista Alberti inventou un novo sistema de substitución polialfabética, que supuxo un grande avance da época. Outro dos criptógrafos máis importantes do século XVI foi o francés Blaise de Vigenère, que escribiu un importante tratado sobre "a escritura secreta" e que deseñou unha cifra que chegou até os nosos días ligada ao seu nome. Selenus escribiu a obra criptográfica Cryptomenytices et Cryptographiae (Luneburgo, 1624). Durante os séculos XVII, XVIII e XIX, o interese dos monarcas pola criptografía foi notable. As tropas de Filipe II de España empregaron durante moito tempo unha cifra cun alfabeto de máis de 500 símbolos que os matemáticos do rei consideraban inexpugnable. Cando o matemático francés François Viète conseguiu criptoanalizar aquel sistema para o rei de Francia, Henrique IV, o coñecemento amosado polo rei francés impulsou unha queixa da corte española ante o papa Pío V, acusando a Henrique IV de utilizar maxia negra para vencer os seus exércitos. Pola súa parte, a raíña de Escocia María Estuardo foi executada pola súa curmá, Isabel I de Inglaterra, tras descubrirse un complot daquela tras unha criptoanálise exitosa por parte dos matemáticos de Isabel.
Durante a primeira guerra mundial os alemáns usaron o cifrado ADFGVX, similar ao do taboleiro de xadrez de Polibio. Consistía nunha matriz de 6 x 6 utilizado para substituír calquera letra do alfabeto e os números 0 a 9 cun par de letras, entre A, D, F, G, V, ou X. Desde o século XIX e até a segunda guerra mundial, as figuras máis importantes da criptoloxía foron o holandés Auguste Kerckhoffs e o prusiano Friedrich Kasiski. No século XX a historia da criptografía volveu experimentar importantes avances, en especial durante as dúas contendas bélicas: a Primeira e a segunda guerra mundial. A criptografía usa unha nova ferramenta que permite conseguir mellores e máis seguras cifras: as máquinas de cálculo. A máis coñecida das máquinas de cifrado posiblemente sexa a alemá Enigma: unha máquina de rotores que automatizaba considerablemente os cálculos que era necesario realizar para as operacións de cifrado e descifrado de mensaxes. Para vencer o enxeño alemán foi necesaria a participación dos mellores matemáticos da época e un grande esforzo computacional.
Tralo remate da segunda guerra mundial a criptografía ten un desenvolvemento teórico importante, salientando Claude Shannon e as súas investigacións sobre a teoría da información. Ademais, os avances en computación automática supoñen tanto unha ameaza para os sistemas existentes como unha oportunidade para o desenvolvemento de novos sistemas. A mediados dos anos 70 o Departamento de Normas e Estándares norteamericano publicou o primeiro deseño lóxico dun cifrador que estaría chamado a ser o principal sistema criptográfico de finais de século: o Estándar de Cifrado de Datos (DES). Por esas datas xa se empezaba a xestar o que sería a, até o momento, última revolución da criptografía teórica e práctica: os sistemas asimétricos. Estes sistemas supuxeron un salto cualitativo importante, xa que permitiron introducir a criptografía noutros campos esenciais na actualidade, como o da sinatura dixital.