Criptografia

2. Introdução

A Criptografia é a ciência que oculta o significado de uma mensagem e tem como ferramenta os recursos matemáticos para cifrar e decifrar mensagens. O ato de cifrar consiste em transformar um texto normal em texto secreto, e o ato de decodificar é a operação inversa, consiste em transformar um texto cifrado em texto normal. Veremos os conceitos históricos da criptografia, suas definições e aplicações matemáticas.

Desde os primórdios que o homem tem sentido a necessidade de guardar segredos. Sejam segredos familiares, segredos sentimentais, segredos pessoais, segredos religiosos, ou segredos militares e governamentais. Tão forte quanto à necessidade nata da espécie humana de guardar segredo sobre determinados assuntos é a vontade dos mesmos humanos de desvendar esses segredos. Seja por dinheiro, poder, vingança, curiosidade, arrogância, ou qualquer outro sentimento essa tem sido uma batalha que, ao longo dos anos vem sendo travada entre aqueles que querem guardar segredos e os que querem desvendar esses segredos.

Com o avanço cada vez maior dos poderes das Redes de Computadores, o mundo tende a ficar menor, perder fronteiras, encurtar distâncias. Hoje, com um simples apertar de teclas, pode-se intercambiar informações através dos cinco continentes em questão de minutos ou até segundos.

Este avanço faz com que a informação e o controle sobre ela sejam estratégicos para os governos e para as empresas. E, quanto maior o fluxo de informações em redes de telecomunicações, ou maior a quantidade de informação armazenada em meios computacionais, maior é a necessidade de empresas, governos e até de pessoas físicas de se protegerem contra uma nova ameaça que está crescendo proporcionalmente ao desenvolvimento da informática. Trata-se do furto de informação sigilosa e estratégica, armazenada em meios computacionais, ou da adulteração de transações através do poder das telecomunicações.

Pensando na necessidade de se criar ferramentas capazes de proteger a informação e de prover segurança aos dados armazenados e transmitidos pelas organizações através do mundo, veio à motivação para se estudar Criptografia. Sendo que através desta disciplina podem-se criar aplicações que deem maior segurança às informações digitais.

Na palavra criptografia, “Cripto" vem do grego "kryptos" e significa oculto, envolto, escondido. Também do grego, "graphos" significa escrever, "logos" significa estudo, ciência e "analysis" significa decomposição. É também uma ciência matemática que se dedica ao estudo de métodos de comunicação secreta.

É composta pelas disciplinas de criptografia e criptoanálise. A criptografia estuda os métodos para cifrar ou codificar uma mensagem de modo que só o destinatário legítimo é capaz de interpretar o conteúdo da mensagem sendo ilegível para terceiros e intrusos.

Os procedimentos inversos, chamados de decifragem, são os objetivos de estudo da criptoanálise. Decodificar é o procedimento que o usuário legítimo do código realiza quando recebe uma mensagem codificada e quer lê-la. Já decifrar é o procedimento feito para ler uma mensagem codificada sem ser um destinatário legítimo. O principal propósito da criptografia é permitir a transmissão de mensagem por canais não seguros empregando técnicas matemáticas para tornar o conteúdo da mensagem restrita ao destinatário legítimo.

Esta ciência é tão antiga quanto a própria escrita, porém somente depois da Segunda Guerra Mundial, com a invenção do computador e o desenvolvimento da teoria da informação, a criptografia realmente floresceu.  

3. Oque é criptografia?

A criptografia tem só um objetivo: Codificar uma mensagem qualquer para que apenas uma pessoa ou um grupo de pessoas saiba do que se trata. Conclui através da leitura sobre o assunto que, essa prática é tão antiga que não é possível dizer quando começou a ser usada, pois até mesmo antes da escrita, quando só existia a fala, seria possível usar a criptografia falada, que mais tarde recebeu o nome de criptolalia. No entanto, considera-se que a criptografia surgiu no ano 1900 a.C. numa vila egípcia perto do rio Nilo chamada Menet Khufu através de Khnumhotep II, homem de grande importância foi encontrado alguns hieróglifos em seu tumulo que foram substituídos por outros mais "importantes e bonitos".

A criptologia é o estudo da escrita que foi cifrada (criptografia), que deu origem à criptoanálise, responsável pela quebra do segredo usado na criptografia. Esses termos que são originários de palavras gregas como kryptós (escondido), graphos (escrever), logos (estudo ou ciência) e analysis (decomposição).

Antes da era computacional, os métodos de criptografia eram feitos com base na criatividade e cálculos que podem ser considerados simples nos dias atuais, porém, conforme a tecnologia avançou e a necessidade de proteger informações de todos os tipos foi aumentando, a criptografia teve que avançar junto com a tecnologia, permitindo que códigos quase que indecifráveis fossem criados.

Na esfera computacional, o que define a segurança de uma criptografia é a quantidade de bits aplicados a ela. Por exemplo, uma chave de oito bits gera apenas 256 combinações diferentes, resultado de dois elevados a oito. Esse é um código que qualquer um que tiver tempo é capaz de decodificar através de tentativa e erro, por exemplo. Imagine agora quantas combinações diferentes existem para uma chave de 128 bits, para quebrar uma chave destas com algum método convencional levaria tanto tempo que é totalmente inviável.

O processo da criptografia pode ocorrer de duas formas, a simétrica e a assimétrica.

Na simétrica, o emissor e o receptor possui uma mesma chave que é única para a codificação e a decodificação, ou seja, qualquer um dos dois pode assumir o papel de emissor ou receptor. Esse método é usado no envio/recebimento de e-mails, qualquer pessoa pode enviar e receber, mas se, por exemplo, o e-mail é interceptado, o conteúdo dele será apenas a mensagem codificada.

Na assimétrica existem duas chaves, uma chamada pública e outra chamada privada. A chave pública é distribuída livremente e na teoria só é capaz de codificar uma mensagem, enquanto a chave privada é capaz de decodificar qualquer mensagem que tenha sido codificada com a pública que foi distribuída, porém, uma mensagem também pode ser codificada com a chave privada e decodificada com a pública, garantindo assim que aquela mensagem só poderia ser exclusivamente escrita ou editada pelo dono da chave privada. Este é o método aplicado às senhas de