CIFRAS DE SUBSTITUIÇÃO

A cifra de substituição é um criptograma no qual as letras originais do texto original, tratadas individualmente ou em grupos de comprimento constante, são substituídas por outras letras, figuras, símbolos ou uma combinação destes de acordo com um sistema predefinido e uma chave.

O sistema de substituição de cada caracter de uma mensagem original usando outros caracteres (letras, números, símbolos, etc) conforme uma tabela de substituição pré-estabelecida é o sistema mais antigo que se conhece. É uma cifra classificada como substituição monoalfabética ou substituição simples.

CLASSIFICAÇÃO

De acordo com o organograma acima, A CRIPTOLOGIA possui duas disciplinas: a criptografia e a criptanálise.

A CRIPTOGRAFIA, por sua vez, possui três sistemas: o de códigos, as cifras e a esteganografia.

O sistema de CIFRAS possui duas classes: a de substituição e a de transposição. A classe de SUBSTITUIÇÃO é composta por 2 métodos: a substituição monoalfabética e a polialfabética.

O método MONOALFABÉTICO pode ser de três tipos diferentes: monogrâmico, poligrâmico e tomogrâmico.

Logo abaixo, você encontra um roteiro para cada um deles.

SUBSTITUIÇÃO MONOALFABÉTICA MONOGRÂMICA

Na substituição monoalfabética, também conhecida como substituição simples, substitui-se cada um dos caracteres do texto original por outro, de acordo com uma tabela pré-estabelecida, para se obter o texto cifrado. Como consequência, a frequência de ocorrência das letras (números ou símbolos) da mensagem cifrada é a mesma que a frequência de ocorrência das letras da língua usada na mensagem original.

Diz-se monogrâmica (ou monográfica) porque cada letra da mensagem original é substituída por apenas uma outra letra, número ou símbolo. Portanto, o comprimento da mensagem cifrada é o mesmo que o da mensagem original.

As cifras mais antigas de substituição monoalfabética são o Atbash e o código de César. Na criptografia contemporânea, que usa computadores, substitui-se blocos de bits ao invés de caracteres. O princípio, porém, é o mesmo.

Este tipo de cifra só é relativamente segura em textos muito curtos. Uma simples criptanálise estatística, baseada na característica estatística da língua, é suficiente para decifrar o texto. Para aumentar a segurança desta cifra pode-se usar NULOS, homófonos, polifônicos e repertórios (ou nomenclaturas).

Exemplos:

SUBSTITUIÇÃO MONOALFABÉTICA POLIGRÂMICA

Poligrâmica (ou poligráfica) = vários caracteres. A substituição monoalfabética poligrâmica tem as mesmas características da substituição simples, com a diferença de que se substitui um ou mais caracteres da mensagem original por uma ou mais letras, números ou símbolos. Portanto, o comprimento da mensagem cifrada nem sempre é o mesmo da mensagem original. É a substituição mais genérica possível.

Dentre as substituições monoalfabéticas poligrâmicas existe a substituição chamada homofônica (como a cifra de Babou). Homofônico vem do grego e significa "mesmo som". É o conceito de ter sequências diferentes de letras que são pronunciadas de forma semelhante. Na criptologia, é uma cifra que traduz um único símbolo do texto claro para um de muitos símbolos cifrados, todos com o mesmo significado.

Exemplos:

SUBSTITUIÇÃO MONOALFABÉTICA TOMOGRÂMICA

Os sistemas tomogrâmicos são aqueles nos quais cada letra é representada por um grupo de duas ou mais letras ou números. Estas letras ou números são obtidos através de uma cifragem por substituição ou por transposição separada.

Pode-se dizer que a substituição monoalfabética monogrâmica é uma substituição uniliteral (não confunda com unilateral!), pois troca-se cada um dos caracteres do texto claro por outro cifrado. Quando os grupos de substituição são constituídos por mais de uma letra ou símbolo, chamamos a substituição de multiliteral. As substituições multiliterais podem ser biliterais (grupos de duas letras ou símbolos), triliterais, etc.

Exemplos:

SUBSTITUIÇÃO POLIALFABÉTICA

O termo alfabeto se aplica ao conjunto de símbolos que serão utilizados para substituir os símbolos (letras) originais. Numa substituição polialfabética utiliza-se múltiplos alfabetos para praticar a substituição de uma mesma mensagem.

Os alfabetos não precisam necessariamente ser de origens diferentes, por exemplo, um alfabeto romano e outro cirílico. O simples fato de alterar a ordem na sequência das letras já caracteriza um "novo" alfabeto. Por exemplo, z-y-x-...-c-b-a é um alfabeto de substituição; b-a-d-c-... é um alfabeto de substituição diferente. Se ambos forem utilizados para cifrar uma mesma mensagem, substituindo as letras originais, então trata-se de uma substituição polialfabética.

A FORMA MAIS ANTIGA

A forma mais antiga da cifra polialfabética foi desenvolvida por Leon Battista Alberti em 1466. Seu sistema consistia em escrever o texto cifrado em letras minúsculas e usar letras maiúsculas como símbolos, denominados indicadores, para indicar quando a substituição mudava. O alfabeto cifrante do Disco de Alberti era ordenado e incluía os dígitos de 1 a 4, usados para formar palavras-código de um pequeno vocabulário. Posteriormente, formas mais modernas foram desenvolvidas, onde a substituição era mudada a cada letra do texto claro.

SUBSTITUIÇÃO POLIALFABÉTICA COM CHAVE PROGRESSIVA

Um sistema de chave progressiva é um sistema onde os alfabetos cifrantes (ou chaves) são usados uns após os outros numa ordem normal. Esta cifra foi publicada postumamente num livro de Johannes Trithemius que apareceu em 1518. Na Tablula Recta de Trithemius, a chave ABCD...Z é usada com alfabetos regulares na forma indicada pelo autor.

SUBSTITUIÇÃO POLIALFABÉTICA COM PALAVRA-CHAVE

É uma substituição polialfabética onde uma palavra-chave indica os alfabetos cifrantes que devem ser usados. Apesar deste sistema ser chamado genericamente de Vigenère, ele é originário de Giovanni Battista Bellaso em 1553. Dez anos mais tarde, em 1563, Giambattista Della Porta adicionou o uso de alfabetos mistos a este sistema.

SUBSTITUIÇÃO POLIALFABÉTICA COM AUTO-CHAVE

Num sistema de auto-chave há uma chave que indica a escolha inicial do alfabeto cifrante e depois a própria mensagem determina os alfabetos subsequentes. A primeira proposta foi de Girolamo Cardano, porém possuía falhas. Foi Blaise de Vigenère quem publicou a forma moderna da cifra com auto-chave em 1585.

EXEMPLOS DE SUBSTITUIÇÕES POLIALFABÉTICAS

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Criptologia Criptografia Cifras CIFRAS DE SUBSTITUIÇÃO
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Créditos: vovó Vicki

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