Cifrado Cesar
El cifrado Cesar mueve cada letra un determinado numero de espacios en el alfabeto. En este ejemplo se usa un desplazamiento de tres espacios, asi que una B en el texto original se convierte en una E en el texto codificado.
General
Relacionado con	Cifrado de Vigenere ROT13
Detalle de cifrado
Estructura	Cifrado por sustitucion
Mejor criptoanalisis publico
Analisis de frecuencias y ataques por fuerza bruta .
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En criptografia , el cifrado Cesar , tambien conocido como cifrado por desplazamiento , codigo de Cesar o desplazamiento de Cesar , es una de las tecnicas de cifrado mas simples y mas usadas. Es un tipo de cifrado por sustitucion en el que una letra en el texto original es reemplazada por otra letra que se encuentra un numero fijo de posiciones mas adelante en el alfabeto . Por ejemplo, con un desplazamiento de 3, la A seria sustituida por la D (situada 3 lugares a la derecha de la A ), la B seria reemplazada por la E , etc. Este metodo debe su nombre a Julio Cesar , que lo usaba para comunicarse con sus generales .

El cifrado Cesar muchas veces puede formar parte de sistemas mas complejos de codificacion, como el cifrado Vigenere , e incluso tiene aplicacion en el sistema ROT13 . Como todos los cifrados de sustitucion alfabetica simple, el cifrado Cesar se descifra con facilidad y en la practica no ofrece mucha seguridad en la comunicacion.

Ejemplo [ editar ]

La transformacion se puede representar alineando dos alfabetos; el alfabeto cifrado es un alfabeto normal que esta desplazado un numero determinado de posiciones hacia la izquierda o la derecha. Por ejemplo, aqui el cifrado Cesar esta usando un desplazamiento de seis espacios hacia la derecha:

Texto original: ABCDEFGHIJKLMNNOPQRSTUVWXYZ


Texto codificado: GHIJKLMNNOPQRSTUVWXYZABCDEF

Para codificar un mensaje, simplemente se debe buscar cada letra de la linea del texto original y escribir la letra correspondiente en la linea codificada. Para decodificarlo se debe hacer lo contrario.

Texto original: WIKIPEDIA, LA ENCICLOPEDIA LIBRE


Texto codificado: ZLNLSHGLD, OD HQFLFORSHD OLEUH

La codificacion tambien se puede representar usando aritmetica modular , transformando las letras en numeros, de acuerdo al esquema A = 0, B = 1,..., Z = 26. ^{[ 1 ]} ​. En ingles el modulo es 26 por emplear 26 simbolos. En espanol, 27. Debe emplearse el numero de simbolos del alfabeto La codificacion de la letra x con un desplazamiento n puede ser descrita matematicamente como: ^{[ 2 ]} ​

${\displaystyle E_{n}(x)=(x+n)\mod {27}.}$

La decodificacion se hace de manera similar:

${\displaystyle D_{n}(x)=(x-n)\mod {27}.}$

La operacion de sustitucion se conserva siempre a lo largo de todo el mensaje, por lo que el cifrado se clasifica como un cifrado de tipo sustitucion monoalfabetica , en oposicion a la sustitucion polialfabetica .

Historia y uso [ editar ]

El cifrado Cesar recibe su nombre en honor a Julio Cesar , que, segun Suetonio , lo uso con un desplazamiento de tres espacios para proteger sus mensajes importantes de contenido militar:

Si tenia que decir algo confidencial, lo escribia usando el cifrado, esto es, cambiando el orden de las letras del alfabeto, para que ni una palabra pudiera entenderse. Si alguien quiere decodificarlo, y entender su significado, debe sustituir la cuarta letra del alfabeto, es decir, la D por la A, y asi con las demas.

Suetonio, Vida de los Cesares 56 [1] .

Aunque Cesar es la primera persona de la que se sabe que haya usado este sistema, anteriormente ya se utilizaron otros cifrados por sustitucion. El sobrino de Julio Cesar, Augusto , tambien empleo el cifrado, pero con un desplazamiento de uno:

Cuando escribia un texto cifrado, sustituia la B por la A, la C por la B y el resto de las letras de ese mismo modo, usando AA para la X.

Suetonio, Vida de Augusto 88.

Hay indicios de que Julio Cesar usaba tambien sistemas mas complicados, y un escritor, Aulus Gellius , hace referencia a un tratado (ahora perdido) sobre el cifrado: ^{[ 3 ]} ​

Hay incluso un tratado ingeniosamente escrito del gramatico Probus referente al significado secreto de las letras en la composicion de las epistolas de Cesar.

Aulus Gellius, 17.9.1?5.

No se sabe cuan efectivo resultaba realmente el cifrado Cesar en esa epoca, pero debio ser razonablemente seguro, ya que pocos enemigos de Cesar habrian sabido leer, y mucho menos podrian haber llevado a cabo el criptoanalisis necesario. Asumiendo que el atacante pudiera leer el mensaje, no existen pruebas de la existencia de tecnicas para solucionar este tipo de codificacion. ^{[ 4 ]} ​

En el siglo  XIX , la seccion de avisos personales de los periodicos servia a veces para intercambiar mensajes codificados usando tecnicas de cifrado simples. David Kahn (1967) describe algunos ejemplos de comunicacion secreta entre amantes que utilizaban este cifrado en el periodico The Times . ^{[ 5 ]} ​ Incluso en 1915, el cifrado Cesar aun era utilizado: la armada rusa lo empleaba sustituyendo a otros cifrados mas complicados que habian resultado muy dificiles de utilizar por sus tropas; los criptoanalistas alemanes y austriacos no tuvieron mucha dificultad para decodificar los mensajes. ^{[ 6 ]} ​

El cifrado Cesar se puede encontrar en la actualidad en algunos juguetes modernos, como los anillos decodificadores. En el algoritmo ROT13 se usa el cifrado Cesar con un desplazamiento de 13 , un metodo simple para ofuscar el texto que se usa en algunos foros de internet para ocultar texto (como la linea final de un chiste o partes de una historia que no se quieren revelar), pero no se usa como metodo de codificacion. ^{[ 7 ]} ​

El cifrado Vigenere usa el cifrado Cesar con un desplazamiento diferente en cada posicion del texto; el valor del desplazamiento se define usando una palabra clave repetitiva. Si la palabra clave fuera escogida al azar y tan larga como el mensaje (para que no se repita), el sistema resultante seria, en teoria, indescifrable. Para claves mas cortas que el mensaje (es decir, por el cifrado Vigenere), que es lo que se usaba historicamente, aparece en el texto un patron ciclico que se puede detectar con el metodo Kasiski , y saber la longitud de la clave. Una vez conocida la longitud de la clave, por ejemplo k , entonces el criptograma se descompone en criptogramas k de Cesar que se pueden descifrar con un analisis frecuencial. ^{[ 8 ]} ​

A modo anecdotico, cabe senalar tambien que el capo mafioso Bernardo Provenzano , recientemente detenido, utilizaba para comunicarse, en pleno siglo  XXI , notas escritas con una maquina de escribir , codificadas mediante este rudimentario algoritmo , renegando de cualquier tecnologia nueva como el telefono movil o internet. A pesar de lo rudimentario del sistema, ha conseguido tener a la policia despistada durante anos. ^{[ 9 ]} ​

Descifrado [ editar ]

El descifrado del cifrado Cesar puede hacerse facilmente, incluso si solo se dispone de un texto cifrado corto. Se pueden considerar dos situaciones:

1. Un atacante conoce (o adivina) que se puede utilizar alguna forma simple de sustitucion de letras, pero no sabe que se usa el cifrado Cesar.
2. Un atacante sabe que se ha empleado el cifrado Cesar, pero no conoce el valor del desplazamiento.

En la primera situacion se pueden aplicar dos metodos. El primero se basa en un ataque de fuerza bruta : ^{[ 10 ]} ​ como solo existe un determinado numero de valores de desplazamiento, 27 en espanol, se pueden probar todos y cada uno hasta encontrar un mensaje coherente. ^{[ 11 ]} ​ Una forma de hacer esto es usar una tabla y en cada renglon escribir el texto con un desplazamiento diferente. ^{[ 12 ]} ​ El ejemplo de texto cifrado dado en la tabla de la derecha es "Ep exeuyi"; se puede reconocer el mensaje original a simple vista con un desplazamiento de cuatro.

En la segunda situacion, el proceso de descifrado es aun mas directo. Como solo hay un numero limitado de posibles desplazamientos, se pueden probar todos por orden, en un ataque por fuerza bruta. ^{[ 13 ]} ​ Una forma de hacerlo es escribir una tabla en la que se descifra un pedazo del texto con todos los desplazamientos posibles ^{[ 14 ]} ​ ?esta tecnica a veces se conoce como ≪completando el componente claro≫?. ^{[ 15 ]} ​ En el ejemplo de la tabla de la derecha se intenta decodificar el texto cifrado ≪Ep exeuyi≫; en este caso, el texto coherente se reconoce instantaneamente a simple vista, encontrandose codificado por un desfase de cinco letras hacia la izquierda. Otra forma de obtener la solucion mediante este metodo es escribiendo debajo de cada letra el alfabeto en orden inverso y empezando por esa letra. Este proceso se puede acelerar usando cintas verticales con el alfabeto escrito en orden inverso y alineado, de modo que formen el texto cifrado en una fila. Asi, el texto coherente debe aparecer en alguna de las filas.

El segundo metodo de descifrado consiste en comparar las distribuciones de frecuencias de las letras ( analisis de frecuencia ). Representando las frecuencias de las letras en el texto cifrado y conociendo la distribucion de letras en el idioma original del mensaje original, una persona puede determinar facilmente el valor del desplazamiento. Por ejemplo, en espanol, las frecuencias de las letras E y A (las mas frecuentes) y las de la K y la W (las menos frecuentes) son particularmente distinguibles. ^{[ 16 ]} ​ Los ordenadores tambien pueden hacerlo a base de mediciones, haciendo que la distribucion actual coincida con la distribucion esperada (se puede utilizar por ejemplo un analisis de distribucion chi cuadrado ). ^{[ 17 ]} ​

La mayoria de las veces solo se encontrara un mensaje descifrado. Sin embargo, cuando el mensaje es muy corto pueden aparecer varias palabras descifradas. Por ejemplo, " ezaz " puede ser descifrado como " topo " o " jefe "; de manera similar " xzyz " puede ser descifrado como " cede " o " mono ".

Repetir el proceso de cifrado varias veces no mejora la seguridad. Esto se debe a que usar dos desplazamientos, por ejemplo el desplazamiento A y el desplazamiento B , seria equivalente a usar un desplazamiento de A + B . En terminologia matematica, el cifrado repetido con diferentes claves forma un grupo . ^{[ 18 ]} ​

Vease tambien [ editar ]

• Escitala
• Cifrado de Vigenere
• ROT13

Referencias [ editar ]

Bibliografia [ editar ]

• Bauer, F. L. (2000). Decrypted Secrets: methods and maxims of cryptology (en ingles) (2.ª edicion). Springer. ISBN   3-540-66871-3 .  
• Kahn, David (1996). Codebreakers ? The Story of Secret Writing (en ingles) (2.ª edicion). Scribner. ISBN   9780684831305 .  
• Savarese, Chris; Hart, Brian (2002). ≪The Caesar Cipher≫ . Historical Cryptography Web Site (en ingles) . Hartford, Connecticut: Trinity College Department of Computer Science. Archivado desde el original el 17 de abril de 2009 . Consultado el 28 de junio de 2009 .  
• Singh, Simon (2000). The code book: the science of secrecy from ancient Egypt to quantum cryptography (en ingles) . Anchor Books. ISBN   9780385495325 .  

Enlaces externos [ editar ]

• Codificador / Decodificador de Cifrado Cesar
• Codificador / Decodificador de cifrado Cesar en linea
• Codificador del cifrado Cesar en linea (en ingles)