La Escritura Secreta, Parte IV

La Sustitución Polialfabéticaalberti

Por cientos de años la sustitución mono alfabética fue suficiente para asegurar las comunicaciones secretas. El desarrollo del análisis de frecuencias, primero por los árabes y luego por los europeos destruyo tal seguridad.
Una forma mas potente de encripcion debía de desarrollarse. Esto no ocurrió hasta el polimata Leon Batista Alberti
(1404-1472) propusiera utilizar mas de un alfabeto en el cifrado de un mismo mensaje.

De este modo, se puede encriptar el primer carácter del alfabeto plano con el primero del primer alfabeto cifrado, el segundo con el segundo alfabeto cifrado, etc. La clara ventaja de la idea es que, una letra del alfabeto plano no siempre se cifra con su correspondiente en un alfabeto sino que emplea, en ocasiones el alfabeto cifrado1 y luego el cifrado2.

El Cifrado de Vigenere

Blaise de Vigenere dio forma final a tales ideas y propuso lo que es conocido como el Cifrado de Vigenere.
Ilustremos la mecánica:

1. Primero se dibuja el cuadrado de Vigenere. La primer fila es el alfabeto plano. Las siguientes filas constituyen en el alfabeto cifrado con un corrimiento igual al numero de fila (esto es Cifrado de Cesar con corrimiento n, siendo n el numero de fila).

vigenere1

2. Para encriptar empleando el cuadrado de Vigenere un mensaje como DIVERT TROOPS TO EAST RIDGE (En traducción libre seria algo como “Desviar las tropas hacia la colina este”). Se emplea una clave, por ejemplo WHITE.

3. Se escribe la clave encima del mensaje plano hasta completarlo.

vigenere2

4. Para encriptar la primer letra del mensaje (d en este caso), se mira la letra que le corresponde de la palabra clave, W en este caso, y esto define una fila del cuadrado, en este caso la numero 22 del cuadrado. En el alfabeto plano, la fila que le corresponde a d y la columna 22 se intersectan en la letra Z, que sera d cifrado.

vigenere3

vigenere4

La clave WHITE define cinco alfabetos que serán los empleados en el cifrado (de ahí, el polialfabetismo). El análisis de frecuencias -falla- ante este tipo de cifrado. No obstante lo anterior y como se puede apreciar, la mecánica es poco practica. Imagine una oficina diplomática que intercambia cientos de mensajes por día. El proceso es tedioso y propenso a errores.

Veremos que el propio Alberti diseño un dispositivo capaz de hacer este proceso simple y eficiente.

El Disco de Alberti

Hemos visto dos usos militares del cifrado, el Cifrado de Cesar y el Scytale espartano. Otro de los dispositivos antiguos es el Disco de Alberti. El genio de Alberti tomo dos discos. Uno de mayor tamaño que el otro. En ambos escribió el alfabeto y superpuso los discos permitiendo que estos pudieran girar como se muestra en la imagen de este post. De este modo, es trivial realizar con este dispositivo el Cifrado del Cesar colocando el disco inferior en un corrimiento dado. Sin  embargo es posible emplear el disco de forma mas complicada.

Durante el cifrado de un mensaje es posible cambiar la posición de un disco con respecto al otro empleando una clave. Por ejemplo, si elegimos LEON (el nombre de Alberti) como clave y deseamos cifrar el mensaje goodbye seguimos los siguientes pasos:

  • Movemos el disco exterior posicionando el comienzo del alfabeto A sobre la L del disco inferior.
  • Buscamos el primer carácter del texto plano a cifrar, g en este caso y buscamos que letra le corresponde en el disco interior, R en este caso.
  • Para el segundo caracter, movemos el disco exterior de acuerdo a la segunda letra de la palabra clave E. Nos fijamos que letra le corresponde a la o (del texto plano) en el disco interior, en este caso S.
  • El proceso continua de esta manera para cifrar toda la plabra goodbye. Como siempre si las letras de la clave las hemos consumido volvemos a comenzar por L de LEON.

Cuando las palabras clave, los números secretos, las passwords, los algoritmos de cifrado toman relevancia en la vida cotidiana, vale la pena jugar con las palabras.

 

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