Entendendo a criptografia - parte 3

Características dos sistemas criptográficos

- Tipos de operações
     - Substituição
     - Transposição

- Números de chaves
     - Simétrica
     - Assimétrica

- Modo de processamento
     - Bloco
     - Stream

Tipos de operações

Os algoritmos criptográficos podem funcionar com duas formas de operações para cifrar o texto claro, substituição e transposição. Existem algoritmos, normalmente os clássicos, que utilizam apenas uma das duas operações. Algoritmos atuais utilizam das duas técnicas para maior complexidade do texto cifrado. De uma forma mais simples, para entendermos como os algoritmos criptográficos funcionam vamos supor que nosso algoritmo criptografa palavras, letra por letra.

Operações de substituição apenas substituem os blocos de lugar, sem alterar nada. Então, se nosso algoritmo quiser utilizar a operação de substituição para criptografar a palavra “SEGURANCA”, o texto cifrado será algo como “AGARESCUN”. Pode-se ver que nada foi alterado, apenas as letras foram embaralhadas.

Já no caso das operações de transposição o que acontece é o oposto. As letras não mudam de lugar, mas são substituídas por outras de acordo com alguma regra específica. Para exemplificar vamos utilizar a regra “substituir pela próxima letra”, isso quer dizer, A vira B, B vira C e assim por diante. Neste caso, nossa palavra em texto claro “SEGURANCA" seria transformada em “TFHVSBODB”.

Números de chaves

Veremos mais a fundo como isso funciona, mas basicamente a chave pode ser única ou ser um par.

Chaves únicas são chamadas de chaves simétricas, ou seja, uma mensagem é criptografada com uma chave e apenas essa chave pode decifrar a mensagem.

Os pares de chaves são chamados de chaves assimétricas. As duas chaves são diferentes mas matematicamente relacionadas. Diferente das chaves simétricas, as chaves assimétricas funcionam com as duas chaves, o que uma chave criptografa a outra decriptografa.

Existem muitas outras diferenças entre algoritmos simétricos e assimétricos, mas vamos ver estas de forma detalhada quando abordarmos os algoritmos específicos.

Modo de processamento

Aqui vemos dois modos de processamento do algoritmo. No modo de bloco o algoritmo vai “quebrar” o texto claro em pequenos pedaços ou blocos de tamanho específico. Após todo o processo das operações de substituição e transposição os blocos resultantes são concatenados para formar o texto cifrado.

O modo de stream ou fluxo não separa o texto em partes. Neste modo, todo o texto cifrado passa pelo algoritmo como um fluxo único de dados, bit a bit, ou byte a byte, de acordo com o algoritmo.

Hoje em dia os dois modos são utilizados, mas na grande maioria dos casos é utilizado o modo de bloco.