LECCIÓN 1: Historia de la Criptografía y su Desarrollo en Europa
1. Los Inicios
Hoy en día, la criptografía está muy presente en nuestro mundo. Acciones tan cotidianas como hacer o recibir una llamada desde un teléfono móvil, pagar con tarjeta de crédito o débito, sacar dinero de un cajero o conectarnos a un ordenador introduciendo una contraseña, hacen uso de técnicas que se asientan en esta ciencia. La escritura es el invento más importante de la humanidad, permite dejar constancia de hechos, opiniones e ideas, salvando distancias temporales o espaciales. De este modo, permite el progreso del conocimiento y el avance de la civilización. Sin embargo, tras la generalización y desarrollo de la escritura, se constataron los peligros que conlleva su lectura por personas ajenas, ideándose los primeros sistemas de protección de lo escrito.
La información a proteger se conoce como información en claro y cuando a esta información se le aplica un procedimiento de cifrado se habla de información cifrada. Solo el destinatario que posea una información privilegiada denominada clave criptográfica o simplemente clave podrá revelar la información cifrada.
El primer método sistemático de cifrado: consistía en un bastón sobre el que se enrollaba en espiral, a modo de venda, una estrecha cinta de cuero. Tras ello, se escribía a lo largo del bastón el mensaje. Al desenrollar la cinta solo se apreciaba una larga ristra de letras sin sentido, que solo se recobraba tras volver a enrollar la cinta sobre un bastón de igual diámetro que el primero. Ese diámetro era la clave.
2. Métodos de Cifra Monoalfabética
El método conocido como escítala lacedemonia era usado para comunicaciones entre responsables del gobierno de Esparta y sus generales.
El método más popular de la Antigüedad Clásica: el método César. Conocido así por ser utilizado por Julio César. Consistía en sustituir cada letra del escrito por aquella situada tres posiciones por delante en el alfabeto.
Estos métodos ilustran los dos grandes grupos de métodos de cifrado existentes: transposición y sustitución.
Mediante las técnicas de transposición, las letras del texto en claro intercambian sus posiciones según un cierto patrón, de modo que en el texto cifrado aparecen las mismas letras, pero con sus posiciones permutadas. Los métodos que siguen este esquema se denominan de transposición o permutación y un ejemplo es la escítala lacedemonia que hemos visto.
Mediante las técnicas de sustitución, las letras mantienen su posición en el texto, pero cambian su apariencia, siendo sustituidas cada una de ellas por otra letra, por un número o por un símbolo cualquiera. Si a cada letra en claro solo le corresponde un único símbolo cifrado, el método se llama monoalfabeto. Este es el caso del método César. Este método es completamente inseguro. La respuesta se encuentra en la ciencia del criptoanálisis.
A lo largo de la historia, numerosas personas han intentado revelar los secretos protegidos sin conocimiento de la clave que los protege. Esta disciplina se denomina criptoanálisis y criptoanalistas a sus practicantes. El conjunto de la criptografía y el criptoanálisis es lo que se conoce hoy día como la ciencia de la criptología.
Realmente, tras la caída del Imperio Romano y hasta el Renacimiento, la criptología solo registró avances significativos en los califatos islámicos, singularmente el abasí. En Bagdad, nace en el siglo IX d. C. el moderno criptoanálisis, a partir del descubrimiento de que cada lengua tiene una frecuencia característica de aparición de sus letras. Así, bastaba con contar el número de veces que aparecía cada símbolo, letra o número en un texto cifrado para saber realmente cuál era la letra subyacente, independientemente de su apariencia.
3. Métodos de Cifra Polialfabética
A partir de este momento, los cifrados monoalfabéticos estaban rotos, habiendo ganado los criptoanalistas la batalla a los criptógrafos. Los criptógrafos desarrollaron los métodos polialfabéticos.
En los métodos polialfabéticos, cada vez que aparece una letra en claro se escoge un carácter cifrado (sea otra letra, número o símbolo arbitrario) de entre un conjunto finito de ellos. Así, a una letra en claro, pongamos la «a», unas veces será sustituida, por ejemplo, por la «x», pero otras veces lo será por la «y» o por el número 10. Todo ello siguiendo un estricto patrón para que no haya ambigüedades a la hora de descifrar. Por consiguiente, el conteo del número de veces que aparece cada símbolo cifrado no aportará ningún conocimiento al criptoanalista.
Sistemas polialfabéticos más conocidos:
- Los métodos que siguen este esquema fueron ideados por una de las figuras más notorias del Renacimiento: Leone Battista Alberti, inventor del primer artificio de cifrado: el cifrado de disco. Consistía en dos coronas circulares concéntricas; la interior llevaba grabado el alfabeto cifrado y era fija; la exterior llevaba impreso el alfabeto en claro y podía girar sobre su centro. Así, cada letra del alfabeto en claro se correspondía con otra del alfabeto cifrado, pudiéndose cambiar esta correspondencia al girar la corona exterior.
- Otro sistema muy popular fue el creado por Blaise de Vigenère basado en una tabla en la que se leía la letra de intersección del texto en claro con una clave que indicaba qué alfabeto se usaba.
4. Uso Extendido de la Criptografía
Se crearon los secretarios de cifra, responsables del cifrado de la correspondencia entre Reyes, ministros y embajadores, así como de criptoanalizar la correspondencia intervenida de otros estados. En España, el primer Secretario de Cifra conocido es Pérez de Almazán, nombrado por los Reyes Católicos. Pero es Felipe II quien renueva y da un gran impulso a las técnicas de cifrado, poniéndolas bajo la responsabilidad del Secretario de Cifra D. Luis Valle de la Cerda. Establece la Cifra General (para la comunicación entre él mismo, sus Secretarios, sus Embajadores y altos militares) y la Cifra Particular, para las comunicaciones más confidenciales entre él y alguno de los anteriores dignatarios. Además, por seguridad, cambia frecuentemente todas estas cifras.
Hay que esperar al siglo XX para presenciar progresos sustanciales en las técnicas de cifrado. Este es el siglo de las máquinas, acaparando una de ellas, la casi mítica Enigma, la mayor atención de cuantas máquinas han existido y existen en la actualidad. Enigma fue una máquina de cifrado patentada por Arthur Scherbius en 1918, y adoptada por el ejército alemán en 1923, quien llegó a tener varios millares de ella durante la II Guerra Mundial, en la que jugó un papel esencial.
Después de la II Guerra Mundial, se producirán los avances teóricos más significativos de la historia de la criptología.