PDF de programación - Uso didáctico de la criptografía

Introduccióón n
Introducci
a la a la

Criptografííaa
Criptograf

La comunicación es una actividad
que implica a dos partes y un medio.
Hola
Hola

O

El sistema para transmitir un
mensaje es elegido por el
emisor y el receptor para
permitir la comprensión del
mensaje.

Criptografía-ULL

Comunicación

O

hombre-máquina.

Máquina-
máquina.

Criptografía-ULL

Sistema de comunicación

O

Puede ser absolutamente extraño
los

ajeno

a

para
alguien
comunicantes.

(Incluso para ellos.)

Pioneer 10

1973

La

intención no es ocultar

información pero...

la

Criptografía-ULL

Escritura
Cuneiforme

O
Los textos más antiguos que se

escribieron así tienen 5.000
años y los más modernos
proceden del siglo I d.C.

Criptografía-ULL

Alfabetos escritos

O

Fenicio

Sudárabe

Runas

Hebreo

Tamil

Criptografía-ULL

La Piedra Rosetta.

O

¿Cuál fue la
relación entre

Fourier y la Piedra

Rosetta?

TOLOMEO

Criptografía-ULL

Je tiens l’affaire

O

Jean Baptiste Fourier mostró a un niño de 10 años, Jean François
Champollion, su colección de antigüedades egipcias, decoradas con
extrañas inscripciones. Le explicó que nadie podía interpretar esa
escritura. Su desciframiento se convirtió en una obsesión para el
joven.

La teoría aceptada en su época indicaba que los distintos dibujos
significaban palabras, eran semagramas. Champollion se preguntó si
aquellos signos tenían un valor fonético. Por ejemplo el símbolo
que
se interpretaba como “sol” podría también tener el valor r, pues ra es
sol en copto. Cuando llegó a la conclusión de que así era corrió a la
oficina de su hermano y proclamó: Je tiens láffaire (Ya lo tengo) y se
desmayó.

Criptografía-ULL

O

Pero los sistemas de
comunicación
no
pretenden ocultar el
mensaje

Criptografía-ULL

¿De que va esta historia?

O

• La CRIPTOGRAFÍA nace con la escritura aunque

no tiene que ver con los Jeroglíficos.

• La criptografía nace con el PODER y los

esfuerzos por mantenerlo.

• La criptografía nace cuando la escritura ya es el

mejor medio para COMUNICARSE.

PODER + COMUNICACIÓN

han sido (y aun son) razón de ser de la

criptografía:

antes el ARTE y en la actualidad la CIENCIA de

GUARDAR SECRETOS

Criptografía-ULL

Definiciones

O

• Emisor, receptor, mensaje
y medio. El Enemigo.
• Criptografía. Sistema
criptográfico. Cifrado y
descifrado.
• Criptoanálisis. Criptología.

Criptografía-ULL

No es criptografía todo lo
que reluce

Escritura Secreta

O

Esteganografía

Criptografía

Tintas invisibles

Esteganografía Física

Esteganografía Linguística

Semagramas

Códigos Abiertos

Enmascaramientos

Tiyo tite tisa

Velados

tilu tido

Seña

Cifrado por nulos

Rejillas

Criptografía-ULL

O

¿Tiene usted algo que ocultar?
• En las sociedades democráticas todos

tenemos el derecho a la intimidad.

• La Declaración Universal de Derechos del

Hombre dice:

Artículo 12.- Nadie será objeto de
ingerencias arbitrarias en su vida
privada, su familia, su domicilio
o su correspondencia, ni de
ataques a su honra o a su
reputación. Toda persona tiene
derecho a la protección de la ley
ingerencias o
contra
ataques.

tales

Criptografía-ULL

Y ahora tenemos internet...

O

¿Está usted
seguro que nadie
le oye?

Un vecino, su
banco, su compañía
telefónica, su jefe,
la Consejería de
Educación, su
pareja, hacienda, la
policía, la CIA, Mr.
Bush, etc.

Criptografía-ULL

Opciones

O

Los Históricos

Códigos

Conclusiones

Matemáticas

La Científica

Juguetes

Criptografía-ULL

Invéntese un alfabeto o un
nomenclator.

O

Como las máscaras

de Della Porta

Como el nomenclator de María Estuardo

Como los caracteres de Carlomagno

Criptografía-ULL

Alfabetos: Números naturales

O

a b c d e f g h
j k l m n
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

i



Criptografía-ULL



ñ o p q r

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

t u v w x y z

s

Alfabetos: Doble asignación de números
naturales.
l m n
a b
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13
27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

f g h

c d

j k

e

i

p q

z
ñ o
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53

t u v w x y

s

r



Alfabetos: Matteo Argentti 1590

O

c

b

d

a
h
1 86 02 20 62 22 06 60



82

g

e

f



i
l m n
3 24 26 84



z

r

s

q

p
et con non che
66 68 28 42 80 04 88 08 64 00 44



40

v

t



o
9



ε
5
7

Criptografía-ULL

Alfabetos: asignación binaria

O

A

G
00000 00001 00010 00011 00100 00101 00110

D

C

B

E

F

H

N
00111 01000 01001 01010 01011 01100 01101

L M

J

I

01110 01111 10000 10001 10010 10011 10100

Ñ

U

O

P

V W

R

Y

S

Z

10101 10110 10111 11000 11001 11010



K


Q


X

T



Criptografía-ULL

O

Alfabetos: El escarabajo de oro
J K L M
A B C D E F G H I


8 1 3 4 6
5
N O P Q R S T U V W X Y Z
* ≠


+

0

2



(

)

;



Alfabetos: Wingdings
A B C D E F G H I J K L M N
☺



Ñ O P Q R S T U V W X Y Z


Criptografía-ULL



Alfabetos: QWERTY

O

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
i o p
q w e
a
s d
k
l ñ



z x

t y u
j
c v b n m

r
f g h



Alfabetos: Móviles

j m p

2 3 4 5 6 7 8 9
t w
a d g
e h k n q u x
b
c
f
v y
z



l o



i


r
s



Criptografía-ULL

Alfabetos: asignación ASCII

O

A B C D E F G H I
J K L M
65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77



N O P Q R S T U V W X Y Z
78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

Alfabetos: ‘Che’ Guevara

J K L M
A B C D E F G H I
6 38 32 4 8 30 36 34 39 31 78 72 70



N O P Q R S T U V W X Y Z
76 9 79 71 58 2 0 52 50 56 54 1 59

Criptografía-ULL



La criptografía precientífica...

O

INGENIO

ARTESANÍA

De uso de los
De uso de los
De uso de los

CRIPTOGRAFÍA

poderosos
poderosos
poderosos

CÓDIGOS

PACIENCIA

DISCRECIÓN

Criptografía-ULL

O

recomienda que

Empecemos con el KAMASUTRA
Texto escrito en el siglo
IV por
Vatsyayana, basado en manuscritos que
se remontan al siglo IV a.C.
El Kamasutra
las
mujeres estudien 64 artes como: cocinar,
saber vestir, dar masajes, preparar
perfumes.
Pero también prestidigitación, ajedrez,
encuadernación o carpintería.
El número 45 de la lista es mlecchita-vikalpa el
arte de la escritura secreta, que ayudará a las
mujeres a ocultar detalles de sus relaciones
amorosas.

Criptografía-ULL

O

mlecchita-vikalpa
Empareje cada letra del alfabeto con otra
y no olvide como lo hizo.

Por ejemplo:

AR BJ CH DM EV FO GY
II KS LQ NW ÑX PU TZ

Mensaje: ¿Es la luz esta sustancia
que atraviesan los pájaros? Antonio Gamoneda
Cifrado: ¿Vk qr qpt vkzr
kpkzrwhir lpv rzareietrw

qfk urbrafk?

Criptografía-ULL

El atbash y la Scitala.

Los precedentes más antiguos en la

historia de la criptografía.

O

En el Libro de
Jeremías y en el
libro de Daniel

404 a.C. Lisandro de Esparta
Criptografía-ULL

O

El cifrado de Cesar
Escribía Julio Cesar:
YHPL YLGL YLFL

El Gran Augusto se conformó
con escribir:

WJÑJ WJEJ WJÑDJ

Criptografía-ULL

O

Los rotadores de Alberti.

¿Qué es la clave?

La clave es un número

León Batista Alberti.

Regla de Sant Cyr

Criptografía-ULL

Cifrado de Vigènere:
la cifra indescifrable
S O L S O L S O L S O L S O L
Clave
Mensaje A D A B Y R O N H I P A T I A
S R L T M C G B S A D L L W L
Cifrado



O

S

G

Blaise de Vigenère, en 1585,

Tratado de las cifras

Más congruencias,
más interesantes:

Vigènere C = M+k
Beaufort C=k-M
Beaufort C=m-k

Criptografía-ULL

O

El Cifrado de Vernam
Si usamos una clave distinta y aleatoria
para realizar el cifrado de cada letra
tendremos:

el SECRETO PERFECTO

Cuando es

imposible el éxito ante
cualquier ataque realizado conociendo
el cifrado.

La perfección se medirá en términos

matemáticos

Generación de números aleatorios

Criptografía-ULL

Dameros

2
B
G H I

3 4 5
1
C D E
1 A
2
J
F
3 KQ L M N Ñ
4 O
R S T
5 U VW X Y Z

P

A M I G O



o li b i o



P



O

Cifrado de Playfair

Elegir una palabra clave y anotarla sobre
un damero. Completar el alfabeto y
cifrar de acuerdo a la normas siguientes



Wheatstone
A B ⌫ Y Z


A Y



Z B



A B ⌫ Y Z



A Y B Z



A B ⌫ Y Z



A
Y


B
Z



C L A VW O
F G
B D E
H I
J KQ M
N Ñ P R S
Z
T U X Y

¿Cómo expresar el cifrado de Playfair en términos de funciones?

Criptografía-ULL

Rejillas
Verne

describe

Julio
un método
criptográfico muy usado durante el siglo
XIX, en su novela Mathias Sandorf.
Los mensajes se cifran anotando en los
huecos de la rejilla y girando esta hasta
volver a la posición inicial.

Una aplicación
interesante es
preguntarse cómo
se construye una
rejilla.

O

Criptografía-ULL

REJILLAS DE CARDANO

O

1

5

4

3

2

1

2

6
8

7

6

5

3

7

9

9

8

4

4

8

9

9

7

3

5

6

7

8

6

2

1
2

3

4

5

1

Criptografía-ULL

Las máquinas de cifrar.
La historia de la criptografía está
llena de artefactos cifradores:

O

El ROTADOR de
Giovanni Battista della Porta.

La MÁQUINA Enigma.

El CILINDRO de Jefferson.

Criptografía-ULL

O

La Enigma
La máquina ENIGMA usada por los alemanes
durante la II guerra mundial posee una gran
complejidad técnica y de diseño.
Para romper su sistema se usaron enormes esfuerzos
inventar el
intelectuales y mat