O que é uma Cifra?

Na criptografia, uma cifra é um algoritmo usado para executar criptografia e/ou descriptografia. Algumas pessoas podem usar a grafia alternativa “cypher”, mas o significado ainda é o mesmo. No uso comum, os termos código e cifra podem ser considerados sinônimos. No campo da criptografia, no entanto, os dois são distintos.

Códigos não são realmente cifras

Um código normalmente descreve um sistema em que certas palavras ou frases recebem um significado. As palavras ou frases do código podem ter um significado legítimo e bem compreendido, no entanto, o código implementa um significado secundário que apenas aqueles “por dentro” podem entender. Como alternativa, o código pode ser uma combinação de caracteres completamente sem sentido.

Por exemplo, dois agentes que desejam confirmar que podem confiar um no outro podem usar um par de frases de código. “Ouvi dizer que o clima em Paris está bom nesta época do ano.” e "Eu sempre fui mais parcial para Dublin pessoalmente." pode ser um par de frases de código de resposta-desafio. Um dos benefícios de usar frases de código com significados estabelecidos e secundários é que um observador externo pode considerar a conversa totalmente normal e improvável de ter um significado oculto. Tal sistema de frase de código se beneficia da negação plausível.

No entanto, é preciso ter cuidado para que as frases escolhidas não sejam usadas por um transeunte aleatório. Se a primeira frase de código for falada para um membro aleatório do público, eles podem considerá-la um pouco estranha, mas, caso contrário, apenas um bate-papo ocioso. A resposta do código deve ser escolhida para fazer sentido para qualquer pessoa que possa estar ouvindo, mas extremamente improvável de ser dita por qualquer pessoa aleatória.

Alguns códigos podem não usar palavras inteiras. Por exemplo, “UBDIBF” pode ser uma palavra-código usada para indicar “missão completa, todos os objetivos cumpridos”. Qualquer um que visse ou ouvisse tal código seria capaz de presumir que alguma mensagem secreta está sendo passada. Sem conhecer o código, no entanto, eles seriam incapazes de determinar o significado. Esses códigos se beneficiam por serem mais curtos e fáceis de transmitir. Ambos os métodos também correm o risco de o operador esquecer o código correto a ser usado.

cifras

Uma cifra é uma maneira algorítmica de manipular uma mensagem de forma que a saída, conhecida como texto cifrado, não possa ser compreendida. Para evitar que toda a cifra se torne inútil assim que alguém entender como ela funciona, uma “chave” é usada para variar a saída.

Na criptografia moderna, existem duas maneiras distintas de definir algoritmos. A primeira é pelo tipo de chave. Uma cifra simétrica, usa a mesma chave para criptografar e descriptografar dados. Uma chave simétrica é geralmente chamada de chave secreta. Uma cifra assimétrica usa duas chaves diferentes, uma para criptografar dados e outra para descriptografar. Normalmente, a chave assimétrica usada para criptografar dados é conhecida como chave pública, enquanto a chave de descriptografia é chamada de chave privada. Utilizá-los dessa maneira permite que qualquer pessoa criptografe uma mensagem, confiante no conhecimento de que apenas o proprietário legítimo da chave privada pode descriptografar e ler a mensagem.

As cifras também podem ser classificadas como cifras de fluxo ou de bloco. Uma cifra de fluxo criptografa um fluxo contínuo de símbolos. Uma cifra de bloco criptografa blocos de dados de tamanho fixo, pois essas cifras de bloco precisam de preenchimento se os dados não se ajustarem exatamente ao tamanho do bloco.

Cifras clássicas vs modernas

As cifras clássicas eram relativamente simples. Isso foi necessário devido aos baixos níveis de tecnologia, exigindo que as cifras pudessem ser usadas manualmente ou usando ferramentas simples. Estes tendiam a envolver transposição ou substituição. Uma cifra de substituição, como a cifra de César ou ROT13, substitui uma letra do alfabeto por outra. Em ROT13, cada letra é substituída pela letra 13 caracteres após ela no alfabeto. Uma cifra de transposição age de forma semelhante, mas não tem a mesma mudança para cada caractere. Tais técnicas, mesmo quando o alfabeto de transposição é alterado após cada letra, são relativamente fáceis de decifrar. Isso ocorre porque o espaço de chave possível é baixo, existem apenas tantas chaves diferentes que podem ser usadas. Depois que um inimigo entende a cifra, ele pode simplesmente tentar todas as chaves e quebrar o sistema.

As cifras modernas dependem do princípio de Kerckhoff. Isso afirma que qualquer sistema criptográfico deve permanecer seguro, mesmo que todo o sistema, além da chave, seja conhecido pelo inimigo. Como tal, as cifras modernas são públicas e bem pesquisadas sem comprometer sua segurança. Agora apenas a chave precisa ser mantida em segredo, uma façanha muito mais gerenciável do que manter todo o sistema em segredo.

Conclusão

Uma cifra é outro nome para um algoritmo de criptografia. Algumas pessoas podem usar o termo intercambiável com código (como em codificado = codificado). Isso não é estritamente correto embora. Um código depende de os significados do código permanecerem secretos. Um código também pode ser decidido arbitrariamente. Uma cifra é um algoritmo repetível para cifrar dados arbitrários. A segurança de uma cifra depende da chave permanecer secreta.

O termo “cifra” vem da palavra árabe para zero صفر (sifr). O sistema de numeração romana não tinha o conceito de zero, então quando o sistema de numeração árabe se espalhou para a Europa na idade média, a palavra árabe foi adotada no latim medieval ad “cifra”. Com o tempo, na Inglaterra, esse termo evoluiu para a palavra “cifra”. Acredita-se que o novo conceito de zero era difícil de entender, então o termo era usado para se referir a qualquer mensagem ou comunicação difícil de entender, mesmo que não estivesse realmente codificada ou cifrada.