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A lo largo de la historia el hombre ha tenido la necesidad de comunicarse, tanto a cortas como a grandes distancias. Esta comunicación en muchas ocasiones es privada y el riesgo de que pueda ser interceptada por un tercero induce la necesidad de ocultar de alguna manera la información confidencial. Así nació el arte y la ciencia de la criptografía o de la escritura secreta.
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Hay dos mecanismos o sistemas básicos que permiten encriptar un texto. Estos dos sistemas son la transposición y la sustitución. En el primero, las letras del mensaje simplemente se colocan de otra manera, generando un anagrama. Para mensajes muy cortos este método es relativamente inseguro porque sólo hay un número limitado de maneras de combinar unas cuantas letras. Por ejemplo, tres letras sólo se pueden combinar de 6 maneras diferentes, por ejemplo SOL, slo, OSL, sábanas, lso, los. Pero si el número de letras va incrementando, el número de posibles combinaciones se dispara rápidamente, haciendo que sea imposible volver al mensaje original a menos que se conozca el proceso codificador exacto. Así pues, para que la transposición sea efectiva, la combinación de letras necesita seguir un sistema sencillo, que haya sido acordado previamente por el emisor y el receptor, pero que se mantenga secreto frente al enemigo.
El primer instrumento criptográfico conocido que sigue el sistema de transposición es la escítala espartana, que se remonta al siglo V a.C. Este consiste en una vara de madera sobre la que se enrolla una tira de cuero o pergamino, tal y como se ve en la imagen 1. El emisor escribe el mensaje siguiendo la longitud de la escítala y entonces desenrosca la tira, y aparece una lista de letras sin sentido. El mensajero transporta la tira aparentemente sin sentido al receptor. Para recuperar el mensaje, el receptor simplemente enrosca la tira de cuero alrededor de una escítala con las mismas dimensiones que la que ha utilizado el emisor.
Un ejemplo histórico para explicar el método de sustitución es la cifra de César. Julio César como buen estratega y militar debía comunicarse con su ejército y sus aliados. Para ello inventó su propio sistema de comunicación. El emperador se limitó a utilizar un nuevo alfabeto, llamado alfabeto encriptado, el cual desplazaba las letras tres espacios hacia la derecha, provocando pues que la A era la D, la B la E y así sucesivamente, obteniendo la siguiente relación:
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTU VWXYZ (alfabeto original)
DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWX YZABC (alfabeto encriptado / cifrado)
Este sistema recibe el nombre de algoritmo por sustitución mono-alfabética (cuando en una misma letra del mensaje le corresponde siempre la misma letra del texto encriptado). Aunque César sólo hace un cambio de tres posiciones, es evidente que al utilizar cualquier cambio de entre 0 y 25 posiciones permite generar 26 cifras distintas.
Cada una de las cifras puede ser considerada en términos de un método de codificación general, conocido como algoritmo, y una clave, que especifica los detalles exactos de la encriptación. En el caso del algoritmo, conlleva sustituir cada letra del alfabeto original por una letra del alfabeto encriptado (cifrado). Así, el alfabeto encriptado / cifrado puede consistir en cualquier combinación del alfabeto original. La clave define el alfabeto encriptado / cifrado exacto que se debe usar para este mensaje. En general pues podríamos decir que la seguridad de un criptosistema no debe depender de mantener secreto el algoritmo, sino que la seguridad depende sólo de mantener secreta la clave. Además de mantener la clave en secreto, un sistema de cifra seguro debe tener también una amplia gama de claves potenciales. En el caso de La cifra de César, si el enemigo intercepta el mensaje y sospecha que el algoritmo utilizado es el cambio de César, entonces sólo tendrá que revisar las 26 posibilidades.
Matemáticamente entendemos la cifra de César como un desplazamiento cíclico de las letras del alfabeto. Hay que decir que este sistema de encriptación es uno de los más estudiados, ya que resulta de gran utilidad porque permite ilustrar los principios de la aritmética modular, uno de los pilares del estudio matemático de la escritura en clave.
Durante miles de años, reyes, reinas, gobernadores y generales han necesitado una comunicación eficiente para gobernar sus países y organizar sus ejércitos. Al mismo tiempo, todos han sido conscientes de las consecuencias que se producirían si sus mensajes cayeran en manos equivocadas, revelando secretos a naciones rivales y divulgando información vital a las fuerzas contrarias. Esta amenaza de que el enemigo interceptara los mensajes motivó el desarrollo de códigos, cifras y técnicas para disfrazar un mensaje de forma que sólo fuera comprendido por el receptor. Asimismo, las naciones han puesto en funcionamiento dependencias encargadas de crear códigos sobre los que recae la responsabilidad de la seguridad de las comunicaciones mediante la invención y la puesta en práctica de las mejores encriptaciones posibles. Por otra parte, los descifradores de códigos enemigos han tratado descubrir estos códigos. Así pues, un mensaje encriptado se enfrenta constantemente al ataque por parte de los criptoanalistas. Hablamos por tanto de evolución, ya que cuando un código se ha descubierto, este deja de ser útil, y se extingue o se convierte en uno más potente.
Tal y como se ha comentado anteriormente, la criptografía es una disciplina antigua, tan antigua como la necesidad de comunicarse. Sin embargo no es el único método posible de transmitir información en secreto. Al fin y al cabo, todo texto debe tener un apoyo, y si conseguimos hacer este apoyo invisible para todos excepto para el destinatario, habremos cumplido nuestro objetivo. Esta técnica llamada esteganografía, derivada de las palabras griegas steganos, que significa encubierto, y graphein, que significa escribir, tiene por objetivo la comunicación secreta lograda mediante la ocultación de la existencia de un mensaje.
Para describir la evolución de la escritura secreta hay que remitirse hasta la Grecia Clásica. Ya entonces, las guerras entre países vecinos, las ocupaciones territoriales, y por tanto las estrategias militares estaban a la orden del día entre la clase política y militar. De hecho, la historia de Grecia seguramente no sería la misma sin la esteganografía. Durante este período encontramos dos buenos ejemplos de comunicación basada en esta técnica.
Uno de ellos salvó a Grecia de la invasión que los Persas habían planeado. Todo fue inventado por un exiliado griego, que escribió el mensaje en una tableta de madera recubierta después de cera. Cuando esta tableta llegó a las manos de los griegos y después de que éstos descubrieran el mensaje retirando la cera, pudieron prepararse para la invasión que pensaban hacer los Persas. Los Persas, que esperaban ganar la batalla gracias al factor sorpresa, acabaron perdiendo a consecuencia de un mensaje que viajó escondido desde tierras persas hasta Grecia. Otra vez, la escritura secreta, determinaba el resultado de una batalla.
Otro ejemplo lo encontramos en la China antigua, donde se escribían mensajes sobre un trozo de tela de seda fina, que entonces se arrugaba hasta formar una pelotita diminuta y se recubría de cera. Entonces, el mensajero se la tragaba, y la transportaba hasta el receptor.
Otro recurso estenográfico que ha sobrevivido al paso de los siglos es el de la tinta invisible en todas sus formas. Los materiales empleados para tal fin, como el zumo de limón, la sabia de algunas plantas o incluso la orina, suelen tener origen orgánico, dado su alto contenido natural en carbono. En el caso de la tinta de limón, el mensaje escrito con esta sustancia pasa por inadvertido a los ojos de cualquiera. Se hace visible cuando aumentamos la temperatura, por ejemplo mediante el calor de una vela.
La criptografía ha pasado de ser una actividad reservada de las actividades estratégicas y militares a convertirse en una necesidad del mundo moderno. Con la introducción de los sistemas informáticos en las comunicaciones, el auge de la internet y la globalización económica y social, la criptografía se ha hecho indispensable en las comunicaciones. Las cuentas de correo electrónico, de las redes sociales, las transacciones bancarias por cajero electrónico o a través de internet, entre muchos otros, están protegidos por codificación electrónica. Es así como la criptografía, aún sin saberlo la mayoría de las personas, se ha convertido en una realidad del día a día.
encriptados 