One-time pad (OTP), ou cifra de chave única, é um algoritmo de criptografia onde o plaintext (texto original) é combinado com uma chave aleatória tão grande quanto o plaintext que só pode ser usada uma vez.Se a chave for verdadeiramente aleatória e nunca for reutilizada, mantida em segredo, a one-time pad é inquebrável. A chave consiste normalmente em um fluxo aleatório de números, cada qual indica o número dos lugares no alfabeto (ou número de fluxos, se a mensagem do plaintext estiver no formulário numérico) que a letra ou o número correspondente na mensagem do plaintext devem ser substituídos. Para mensagens no alfabeto Brasileiro, por exemplo, a chave consistirá em uma cadeia aleatória dos números de 0 a 25; para mensagens binárias a chave consistirá em uma cadeia aleatória de 0s e de 1s; e assim por diante.
Suponhamos que o agente "A" quer enviar a palavra "DEZZ" para o agente "B", ambos possuem a mesma sequências aleatória que de alguma forma se relaciona a letras ou números, digamos que essa relação se da de tal modo que A=0, B=1,C=2 e assim por diante até Z=25.A técnica consiste em combinar a chave e a mensagem usando a adição modular. Os valores numéricos de letras correspondentes da mensagem e da chave são adicionados junto, o modulo 26. Se o cartão chave começar com as letras "N" "O" "T" "A" e a mensagem for “DEZZ”, então o código deveria ser feito do seguinte modo:
3(D) 4(E) 25(Z) 25(Z)
+ 13(N) 14(O) 19(T) 0(A)
= 16(Q) 18(S) 18(S) 25 (Z)= QSSZ
Observe que se o resultado da soma for maior que 25 então deve-se subtrair 26 do resultado.
O agente B recebe a mensagem QSSZ:16(Q) 18(S) 18(S) 25(Z)
- 13(N) 14(O) 19(T) 0(A)
= 3(D) 4(E) 25(Z) 25(Z)=DEZZ
Observe que se a soma for negativa deve se somar 26
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| One-Time-Pad, cartão chave. |
Desta forma ambos agentes queimam destroem o cartão chave logo após acabarem de utilizar. A KGB emitia frequentemente sua one-time pad para os seus agentes, eram impressas em folhas minúsculas de papel que havia sido convertido quimicamente a nitrocelulose, que se queima quase imediatamente e não deixa nenhuma cinza.
Em 1976, a IBM apresenta a cifra Lucifer ao NBS (National Bureau of Standards), a cifra sofre algumas modificações com a ajuda da NSA e é adotada como padrão de encriptação para os EUA, o FIPS PUB-46, atualmente conhecido como DES (Data Encryption Standard).
No entanto já naquela época existiam dúvidas a respeito da segurança do DES, muitos apontavam que não seria impossível obter a chave por meio da "força bruta", o que acabou acontecendo cerca de 20 anos mais tarde.Observe o esquema a baixo sobre o funcionamento do DES.
Abril de 1977, inspirados no DES, Ronald.L., Adi Shamir e Leonard M. Adleman começaram a criação de um sistema de chave pública prático, a grande ideia foi de Ronald Rivest, uma cifra baseada na dificuldade de fatoração de números grandes.O algorítimo foi batizado de RSA, de acordo com as primeiras letras dos sobrenomes de seus criadores.O RSA é um sistema de chave assimétrica, isto é, a mensagem é encriptada por uma chave pública, o que resolve o problema de transmitir uma mensagem totalmente segura por um canal inseguro, uma vez encriptada a mensagem só pode ser decriptada pela chave do receptor, uma chave particular.Resumindo, o receptor cria duas chaves uma pública, que é distribuída livremente para seus amigos e uma privada que só ele possui, assim seus amigos lhe enviam a mensagem encriptada pela chave pública e apenas o receptor consegue decifra-la pois ele é o único a possuir a chave particular, observe o esquema abaixo.
A segurança do RSA se da pelo dificuldade de fatorar grandes números e determinar seus fatores primos ( com os fatores primos que o compõem seria fácil encontrar a chave), a tabela abaixo é uma estimativa de tempo de acordo com a quantidade de dígitos de um número inteiro, levando em conta que cada operação de fatoração dure um microssegundo:
Curiosidades: Os números atualmente utilizados para encriptação de dados são de ordem de dez elevado a duzentos e vinte até dez elevado a mil.Os três matemáticos que criaram os RSA desafiaram os leitores da Scientific American a fatorar um número de 129 dígitos, muitos demoraram 17 anos.
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