Metodologia Científica

CRIPTOGRAFIA

Fabrinne Laíla Alves Nery ([e-mail]) ¹

Jaymison Fernando da Silva Ribeiro ([e-mail]) ²

RESUMO

O objetivo é ampliar o conhecimento dos alunos sobre a história da criptografia, apresentar os aspectos mais importantes da criptografia, seus tipos de chaves (Simétricas e Assimétricas). O envio e o recebimento de mensagens são privadas é uma necessidade antiga e por centenas de anos foi desenvolvida. Com o surgimento da internet a criptografia foi se tornando cada vez mais fundamental para que o emissor e o receptor tenham acesso a tais informações. Por isso e para melhor entendimento sobre o processo, iremos explicar como este método funciona.

Palavras-chaves: Criptografia, encapsulamento, certificação, autenticação.

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¹ Aluno (a) do 1º período do curso de Bacharelado em Ciência da Computação pela Uespi.

² Aluno (a) do 3º período do curso de Bacharelado em Ciência da Computação pela Uespi

Introdução

O envio e o recebimento de informações sigilosas é uma necessidade antiga, que existe há centenas de anos. Com o surgimento da internet e de sua consequente facilidade de transmitir dados de maneira precisa e extremamente rápida, a criptografia tornou-se uma ferramenta fundamental para permitir que apenas o emissor e o receptor tenham acesso livre à informação trabalhada. Este artigo tem como objetivo fazer uma abordagem introdutória à criptografia, mostrando os aspectos e conceitos mais importantes.

O termo criptografia surgiu da fusão das palavras gregas "kryptós" e "gráphein", que significam "oculto" e "escrever", respectivamente. Trata-se de um conjunto de conceitos e técnicas que visa codificar uma informação de forma que somente o emissor e o receptor possam acessá-la, evitando que um intruso consiga interpretá-la. Para isso, uma série de técnicas são usadas e muitas outras surgem com o passar do tempo.

Desenvolvimento

Na computação, as técnicas mais conhecidas envolvem o conceito de chaves, as chamadas chaves criptográficas. Trata-se de um conjunto de bits baseado em um determinado algoritmo capaz de codificar e de decodificar informações. Se o receptor da mensagem usar uma chave incompatível com a chave do emissor, não conseguirá extrair a informação.

Os primeiros métodos criptográficos existentes usavam apenas um algoritmo de codificação. Assim, bastava que o receptor da informação conhecesse esse algoritmo para poder extraí-la. No entanto, se um intruso tivesse posse desse algoritmo, também poderia efetuar um processo de decifragem, caso capturasse os dados criptografados. Há ainda outro problema: imagine que a pessoa A tivesse que enviar uma informação criptografada à pessoa B. Esta última teria que conhecer o algoritmo usado. Imagine agora que uma pessoa C também precisasse receber uma informação da pessoa A, porém a pessoa C não poderia descobrir qual é a informação a ser enviada à pessoa B. Se a pessoa C capturasse a informação enviada à pessoa B, também conseguiria decifrá-la, pois quando a pessoa A enviou sua informação, a pessoa C também teve que conhecer o algoritmo usado. Para a pessoa A evitar esse problema, a única solução seria utilizar um algoritmo diferente para cada receptor.

Com o uso de chaves, um emissor pode usar o mesmo algoritmo (o mesmo método) para vários receptores. Basta que cada um receba uma chave diferente. Além disso, caso um receptor perca ou exponha determinada chave, é possível trocá-la, mantendo-se o mesmo algoritmo.

Há dois tipos de chaves criptográficas: chaves simétricas e chaves assimétricas. Ambas são abordadas a seguir:

Chave simétrica

Esse é um tipo de chave mais simples, onde o emissor e o receptor fazem uso da mesma chave, isto é, uma única chave é usada na codificação e na decodificação da informação. Existem vários algoritmos que usam chaves simétricas, como o DES, o IDEA, e o RC:

- DES (Data Encryption Standard): criado pela IBM em 1977, faz uso de chaves de 56 bits. Isso corresponde a 72 quatrilhões de combinações. É um valor absurdamente alto, mas não para um computador potente. Em 1997, esse algoritmo foi quebrado por técnicas de "força bruta" (tentativa e erro) em um desafio promovido na internet;

- IDEA (International Data Encryption Algorithm): criado em 1991 por James Massey e Xuejia Lai, o IDEA é um algoritmo que faz uso de chaves de 128 bits e que tem uma estrutura semelhante ao DES. Sua implementação em software é mais fácil do que a implementação deste último;

- RC (Ron's Code ou Rivest Cipher): criado por Ron Rivest na empresa RSA Data Security, esse algoritmo é muito utilizado em e-mails e faz uso de chaves que vão de 8 a 1024 bits. Possui várias versões: RC2, RC4, RC5 e RC6. Essencialmente, cada versão difere da outra por trabalhar com chaves maiores.

Há ainda outros algoritmos conhecidos, como o AES (Advanced Encryption Standard) - que é baseado no DES - , o 3DES, o Twofish e sua variante Blowfish, entre outros.

O uso de chaves simétricas tem algumas desvantagens, fazendo com que sua utilização não seja adequada em situações onde a informação é muito valiosa. Para começar, é necessário usar uma grande quantidade de chaves caso muitas pessoas ou entidades estejam envolvidas. Ainda, há o fato de que tanto o emissor quanto o receptor precisam conhecer a mesma chave. A transmissão dessa chave de um para o outro pode não ser tão segura e cair em "mãos erradas".

Chave assimétrica

Também conhecida como "chave pública", a chave assimétrica trabalha com duas chaves: uma denominada privada e outra denominada pública. Neste método, um emissor deve criar uma chave de codificação e enviá-la ao receptor. Essa é a chave pública. Uma outra chave deve ser criada para a decodificação. Esta, a chave privada, é secreta.

Para melhor compreensão, imagine o seguinte: O InfoWester criou uma chave pública e a enviou a vários outros sites. Quando qualquer desses sites quiser enviar uma informação criptografada ao InfoWester deverá utilizar a chave pública