El cifrado de tablero de ajedrez es un método para convertir un texto alfanumérico en dígitos , logrando simultáneamente la fragmentación (una forma sencilla de difusión de información) y la compresión de datos en comparación con otros métodos que utilizan dígitos. También se conoce como cifrado monôme-binôme.
Historia
En 1555, el Papa Pablo IV creó el cargo de Secretario de Cifrado del Pontífice. A finales de la década de 1580, este cargo fue ocupado por miembros de la familia Argenti, en particular Giovanni Batista y su sobrino, Matteo. Matteo fue el primero en difuminar intencionadamente los límites entre los códigos de uno y dos dígitos, diseñando el primer cifrado de longitud variable, aunque este seguía siendo un cifrado de sustitución: [ 1 ]
Con esa cifra, La vigilanza di papa Clemente fu grande in ogni genere de negotii quedó cifrada como 550365178370360088658074864865534032402000824315833060080257009830075583200230258020028390875. [ 1 ]
La siguiente tabla reorganiza la misma clave de manera que el número de columna corresponda al segundo dígito y la fila corresponda al primer dígito o a la ausencia del mismo:
Al comparar esta tabla con una inferior, es evidente que no se trata del moderno tablero de ajedrez a horcajadas, y las letras codificadas con un dígito no son las letras más frecuentes del latín (la T es mucho más frecuente que la O [ 2 ] ), pero la idea explotada en los últimos cifrados está presente.
En su forma moderna descrita a continuación, el primer uso documentado del cifrado fue en 1937 por el comunista sueco Per Meurling durante la Guerra Civil Española . [ 3 ] Posteriormente se utilizó como base para el paso de mensaje a dígitos en el cifrado VIC .
Mecánica
Configuración
Un tablero de ajedrez a caballo se configura de la siguiente manera:
La fila de encabezado se completa con los diez dígitos, del 0 al 9. Estos pueden presentarse en orden, como en la tabla anterior, o desordenados (según una clave secreta) para mayor seguridad. La segunda fila suele estar configurada con ocho letras de alta frecuencia (algunos ejemplos de mnemotecnia en inglés son: 'ESTONIA-R', 'A SIN TO ER(R)', 'AT ONE SIR', 'AERO TINS'), dejando dos espacios en blanco; esta fila no tiene coordenada en la primera columna. Las dos filas restantes se etiquetan con uno de los dos dígitos que no recibieron una letra en la segunda fila, y luego se completan con el resto del alfabeto, además de los símbolos '.' y '/'.
- El punto '.' se utiliza como punto final o separador decimal ,
- La barra inclinada '/' se utiliza como carácter de escape numérico (indicando que le sigue un número).
De forma similar al orden de los dígitos en la fila de encabezado, los caracteres del alfabeto pueden presentarse en orden (como se muestra aquí) o desordenados según una palabra clave o frase secreta.
Cifrado
Cifrado de letras: Para cifrar una letra en la segunda fila, simplemente se reemplaza por el número que indica su columna. Los caracteres en la tercera y cuarta filas se reemplazan por un número de dos dígitos que representa su número de fila y columna (con la coordenada de fila escrita primero, por ejemplo, B=20).
Cifrado de dígitos: Para cifrar un dígito, existen varios métodos posibles (que deben conocerse/acordarse de antemano):
- Escape de un solo dígito : Codifique el carácter de escape numérico (es decir, la barra inclinada '/') como si fuera una letra, y luego escriba el dígito requerido en texto plano. Esto significa que un dígito se cifra con 3 caracteres de texto cifrado: 2 para el carácter de escape y 1 para el dígito en sí. En este esquema, cada dígito requiere un carácter de escape codificado antes del mismo.
- Esquema de dos dígitos : Si el carácter de escape se codifica con dos dígitos distintos (por ejemplo, '26' en el ejemplo anterior), se pueden codificar varios dígitos escribiendo cada uno dos veces. Para volver a convertirlo en texto, se utiliza el carácter de escape. De esta forma, se puede codificar una secuencia de dígitos con un solo carácter de escape. Este método no se puede utilizar si el carácter de escape se codifica a su vez con una combinación de dos dígitos.
- Esquema de tres dígitos : Igual que el esquema de dos dígitos anterior, pero se utilizan tres dígitos. Este fue el mecanismo utilizado en el cifrado VIC . [ 4 ]
Ejemplo
La tabla a continuación muestra la conversión de la cadena "ATTACK AT DAWN" [ 5 ] en números utilizando la configuración de tablero de ajedrez superpuesto anterior.
El mensaje resultante, 3113212731223655, debe protegerse mediante otros métodos si la tabla de tablero de ajedrez que abarca varios dígitos no está desordenada. Al pasar los dígitos a través de una etapa adicional de cifrado por transposición o sustitución , se puede utilizar para proteger el mensaje, en la medida en que la transposición o la sustitución se consideren seguras.
Por ejemplo, al proteger el mensaje anterior usando como clave secreta los dígitos "0452" (los dígitos de la clave secreta se repiten para obtener al menos tantos dígitos como dígitos haya en el mensaje) y agregando el módulo 10 para la transposición se obtiene:
El mensaje también se puede cifrar con un cifrado de sustitución utilizando el mismo tablero de ajedrez superpuesto para convertir los dígitos de nuevo en letras:
El descifrado es simplemente el proceso inverso. Si bien el tamaño de los grupos puede variar, el descifrado es inequívoco, ya que cuando el siguiente elemento a descifrar comienza con un 2 o un 6, se trata de un par; de lo contrario, es un elemento individual. Si la letra decodificada es el carácter de escape numérico '/', entonces los siguientes dígitos (uno o más, según el esquema) se interpretan como un dígito.
Propiedades criptográficas
Compresión : Los caracteres más comunes se codifican con un solo carácter, en lugar de dos; esto reduce el tamaño del texto cifrado y, potencialmente, la vulnerabilidad del cifrado a un ataque de frecuencia .
Fraccionamiento : A diferencia del Cuadrado de Polibio (donde cada carácter se representa con un par de dígitos), un tablero de ajedrez con caracteres separados no cifra cada carácter con el mismo número de dígitos en el texto cifrado. Esto dificulta que los criptoanalistas determinen los límites entre los caracteres del texto plano. Esto puede combinarse con una transposición (como en el cifrado VIC ) para ubicar las letras del texto cifrado del mismo carácter del texto plano en posiciones desconocidas dentro del texto cifrado.
Véase también
Referencias
- 1 2 "Símbolos de longitud variable en cifrados numéricos italianos" . cryptiana.web.fc2.com . Consultado el 30 de enero de 2024 .
- ↑ Trost, Stefan. "Alfabeto y frecuencia de caracteres: latín (latina)" . www.sttmedia.com . Consultado el 30 de enero de 2024 .
- ↑ "El cifrado de tablero de ajedrez a horcajadas" . www.crittologia.eu . Consultado el 30 de enero de 2024 .
- ↑ David Kahn. "El número uno de Moscú" . 1993.
- ↑ "Cifrado a horcajadas"
Enlaces externos
- El cifrado VIC
- Tableros de ajedrez entrelazados: Diversas versiones de tableros de ajedrez en máquinas de cifrado y criptología.
- SECOM, una variante de VIC con tablero de ajedrez extendido.
- "El auge de los cifrados de campo: a caballo entre los cifrados de tablero de ajedrez" por Greg Goebel, 2009
- Cifrados clásicos
- Ciencia y tecnología en la Unión Soviética