Codis, Xifrats i Claus

Quan llegeixis sobre criptografia (la ciència del secret), trobaràs gran quantitat d'argot, així com diferents paraules que sembla que signifiquin totes més o menys el mateix. Aquesta curta i bastant avorrida secció està pensada per intentar aclarir una part d'aquest argot.

Definicions

Codi: sistema per amagar el significat d'un missatge, reemplaçant cada paraula o frase del missatge original per un altre caràcter o conjunt de caràcters. La llista de reemplaçaments està continguda en un llibre de codis. L'única flexibilitat en la construcció d'un codi consisteix a reescriure el llibre de codis. (Una definició alternativa de codi seria qualsevol sistema d'encriptació sense flexibilitat en la seva construcció.) La protecció d'un missatge amb aquest mètode es coneix amb el nom de codificació.

Xifra: qualsevol sistema general per amagar el significat d'un missatge, reemplaçant cada lletra del missatge original per una altra lletra. La protecció d'un missatge amb aquest mètode es coneix amb el nom de xifratge. Cada xifra es pot dividir en dues meitats: l'algorisme i la clau. L'elecció de la clau proporciona flexibilitat a una xifra.

Encriptar: terme que inclou codificar i xifrar.

Xifracodi: procés de codificar un missatge, seguit d'un xifratge. Les múltiples capes d'encriptació també es coneixen amb el nom de superxifracodi.

Clau: component flexible d'una xifra. La xifra és un algorisme general especificat per la clau. Per exemple, la substitució és un algorisme general especificat per una clau, que és la substitució corresponent de cada lletra. Grups rivals poden utilitzar la mateixa xifra de substitució, però ells escolliran claus diferents de manera que no puguin llegir els missatges dels altres.

La xifra Enigma

Per contextualitzar algunes d'aquestes definicions, farem servir com a exemple la màquina de xifratge Enigma. Es tracta, en efecte, d'una xifra, perquè encripta al nivell de les lletres i l'algorisme depèn d'una clau flexible que és escollida per l'emissor.

La clau consisteix en la posada a punt de la màquina: l'orientació dels rotors, la selecció de les clavilles, etc. determinen el resultat del xifratge. El receptor ha de tenir una màquina Enigma, però també ha de conèixer la clau per poder desxifrar el missatge.

Simon Singh i la seva màquina de xifratge Enigma alemanya, de la Segona Guerra Mundial. L'encriptació depèn de l'elecció d'una clau.

Com més claus, millor

Un sistema de xifratge segur ha de tenir un ventall molt ampli de claus possibles. Per exemple, si l'emissor fa servir el xifratge de Cèsar per encriptar un missatge, llavors l'encriptació és relativament feble, perquè hi ha només 25 claus potencials, és a dir, els 25 períodes possibles de l'alfabet (suposant que l'alfabet té 26 caràcters). Des del punt de vista dels enemics, si ells intercepten el missatge i sospiten que l'algorisme utilitzat és la xifra de Cèsar, llavors només han de comprovar les 25 possibilitats fins a trobar el missatge net.

La taula següent mostra quatre xifres i el nombre de claus possibles per a cadascuna.

Xifra	Nombre de claus i com es pot calcular el nombre de claus
Cèsar	25 claus L'alfabet es pot moure 1, 2, 3 ... o 25 posicions, però si es mou una lletra 26 posicions, llavors torna a la seva posició general, cosa que deixa l'alfabet invariable. De la mateixa manera, moure una lletra 27 posicions és el mateix que moure-la 1 posició.
Kama-Sutra	7,905,853,580,625 claus Per construir l'alfabet xifrat, la lletra A es pot aparellar amb qualsevol de les 25 lletres restants. Una altra lletra podrà aparellar-se amb qualsevol de les 23 lletres restants. Una altra lletra podrà aparellar-se amb qualsevol de les 21 lletres restants, etc. El nombre total de permutacions és 25 * 23 * 21 * ... * 1.
Pigpen	1 clau Hi ha només un reixat per a la corraleta.
General monoalfabètica	403,291,461,126,605,635,584,000,000 clau Per construir l'alfabet xifrat, la primera lletra pot anar a parar a qualsevol de les 26 lletres de l'alfabet. La segona lletra podrà anar a parar a qualsevol de les 25 lletres restants. La tercera lletra podrà anar a parar a qualsevol de les 24 lletres restants, etc. El nombre total de permutacions és 26 * 25 * 24 * ... * 1 (que també es pot escriure 26!).