Criptografia

1. Criptografia

2. Conjunto de conceitos e técnicas que visa codificar uma informação de forma que somente o emissor e o receptor possam entendê-la, evitando que um intruso consiga interpretá-la. “CRIPTOGRAFIA” deriva da fusão das palavras gregas: kryptôs – “ oculto” Gráphein – “escrever” Criptografia

3. O valor normal ou convencional das letras do texto original é mudado, sem que a posição seja mudada. É um criptograma no qual as letras originais do texto original, tratadas individualmente ou em grupos de comprimento constante, são substituídas por letras, figuras, símbolos ou uma combinação destes de acordo com um sistema definido e uma chave. Existem: Substituição simples Substituição homófona Substituição polialfabética Substituição poligráfica Cifras de substituição mecânicas Cifras de substituição:

4. Cifras de substituição Simples • Escolha uma palavra fácil de lembrar e sem letras repetidas para que se inicie o alfabeto de cifragem por ela, e completando-o com as letras não usadas. • Por exemplo, com a chave 'PORTUGAL' teremos os seguintes alfabetos: • Assim, a mensagem • Fujam todos depressa! Fomos descobertos! • é cifrada para • GSCPF QITIN TUJMUNNP! GIFIN TUNRIOUMQIN!

5. Substituição homófona Numa substituição homófona cada letra do alfabeto pode ser correspondida por mais do que um símbolo. Habitualmente, há maior número de correspondências para as letras de maior frequência, de modo a dificultar uma análise estatística baseada na frequência. Por exemplo, para a língua portuguesa poder-se-ia utilizar as letras maiúsculas, minúsculas e algarismos para obter 26+26+10 = 62 símbolos:

6. Substituição homófona

7. Substituição homófona • Cada letra do alfabeto normal é substituída por uma das que lhe correspondem: Assim, a mensagem: • Fujam todos depressa! Fomos descobertos! • poderia, por exemplo, ser cifrada para • l4IiA 9WNdy GqpCxyVz! n2M5V GxeHdF3Rf2e! • que tomaria, em blocos de cinco letras, o aspecto algo incompreensível de: • l4IiA 9WNdy GqpCx yVzn2 M5VGx eHdF3 Rf2e

8. Apenas a posição das letras do texto original é mudada, sem qualquer alteração no seu valor normal ou convencional. É um criptograma no qual as letras originais são apenas reorganizadas de acordo com um sistema definido. Em outras palavras, o texto cifrado é obtido através da permutação do texto original. Cifras de transposição:

9. Cifra das colunas Na cifra das colunas, o texto a cifrar é escrito por colunas, com passagem para a coluna seguinte sempre que se atingir o número máximo de linhas. A mensagem é então escrita ou transmitida por linhas. Por exemplo, se houver 3 "linhas" a mensagem FUJAM TODOS. FOMOS DESCOBERTOS é escrita numa grelha como: F A O S M D C E O P U M D F O E O R S D J T O O S S B T X Q As letras no final servem para confundir o criptanalista ou obter um número já fixado de caracteres na mensagem. Esta fica assim: FAOSM DCEOP UMDFO EORSD JTOOS SBTXQ Trata-se de uma cifra muito fraca (extremamente fácil de decifrar), mesmo quando se altera a ordem (por exemplo, colocando a mensagem seguindo uma espiral definida na grelha. Cifras de transposição:

10. Transposição de colunas A transposição de colunas comum consiste na escrita de uma chave como cabeçalho da grelha, seguida da mensagem escrita por linhas - sendo a última eventualmente completa por caracteres sem significado. Depois, a mensagem é escrita (ou transmitida) por colunas, por ordem alfabética das letras no cabeçalho. Por exemplo, se a chave for ZEBRAS, e a mensagem for VAMOS EMBORA, FOMOS DESCOBERTOS, começa-se por obter a grelha: Z E B R A S V A M O S E M B O R A F O M O S D E S C O B E R T O S J E U Ler-se-ia como: SADEE MOOOS ABMCO ORSBJ EFERU VMOST ou seja, a coluna A, depois B, E, R, S e por último Z (ordem alfabética das letras da chave ZEBRAS) Para a decifrar, o destinatário tem apenas de dividir o comprimento da mensagem (30) pelo da chave (6), e ler as colunas pela ordem das letras da chave Cifras de transposição:

11. Cifras Hebraicas tbash, Albam e Atbah são as três cifras hebraicas mais conhecidas. Datam de 600-500 a.C. e eram usadas principalmente em textos religiosos - escribas hebreus usaram a cifra Atbash para escrever algumas palavras no Livro de Jeremias. Estas cifras baseiam-se no sistema de substituição simples monoalfabética. As três são reversíveis porque na primeira operação obtém-se o texto cifrado e, aplicando-se o mesmo método ao texto cifrado, obtém-se o texto original.

12. É uma criptografia de simples substituição do alfabeto hebraico. Ela consiste na substituição do aleph (a primeira letra) pela tav (a última), beth (a segunda) pela shin (a penúltima), e assim por diante, invertendo o alfabeto usual. Uma decodificação em Atbash para o alfabeto romano seria assim: Normal: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z Código: Z Y X W V U T S R Q P O N M L K J I H G F E D C B A ATBASH

13. Na Bíblia, o livro de Jeremias usa um código extremamente simples do alfabeto hebreu para a palavra Babel: a primeira letra do alfabeto hebreu (Aleph) é trocada pela última (Taw), a segunda letra (Beth) é trocada pela penúltima (Shin) e assim sucessivamente. Destas quatro letras deriva o nome da cifra: Aleph Taw Beth SHin = ATBASH. Aplicando o sistema do Atbash ao alfabeto latino obtemos a seguinte tabela de substituição: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Z Y X W V U T S R Q P O N M L K J I H G F E D C B A Note que a tabela de substituição é recíproca, ou seja, Z substitui A e A substitui Z. É por isso que o Atbash é uma cifra reversível. Veja um exemplo de encriptação: Texto Original: CRIPTOGRAFIA NUMABOA Texto Cifrado: XIRKGLTIZURZ MFNZYLZ ATBASH

14. O sistema da cifra ALBAM também é uma substituição monoalfabética. Diferencia-se do Atbash somente pela forma como a tabela de substituição é montada: cada letra é deslocada em 13 posições. Observe que a primeira letra do alfabeto hebreu (Aleph) é trocada por Lamed e que Beth é trocada por Mem. Daí a origem do nome da cifra: Aleph Lamed Beth Mem = ALBAM. Aplicando o sistema Albam ao alfabeto latino obtemos a seguinte tabela de substituição: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Texto original: APLICACOES DA MATEMATICA Texto cifrado: NCYVPNPBRF QN ZNGRZNGVPN ALBAM

15. Como as duas anteriores, a cifra ATBAH também é uma substituição monoalfabética. Como as outras, uma substituição simples reversível, só que o deslocamento das letras do alfabeto obedece um critério especial. Aplicando o sistema Atbah ao alfabeto latino obtemos a seguinte tabela: A B C D J K L M E S T U V I H G F R Q P O N Z Y X W O nome Atbah tem origem na primeira letra do alfabeto hebreu (Aleph), que é trocada por Teth, e na segunda (Beth), que é trocada por Heth. Por consequência, Aleph Teth Beth Heth = ATBAH. Texto Original: APLICACOES DA MATEMATICA Texto Cifrado: ILPAGIGMNZ FI OIYNOIYAGI ATBAH

16. A substituição original do código de César encontra-se na tabela abaixo: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C O Código de César

17. A Cifra dos Templários A cruz das oito beatitudes A Chave dos templários

18. O Código de Políbio Texto Original:A P L I C A Ç O E S D A M A T E M A T I C A Texto Cifrado:11 41 32 24 13 11 13 35 15 43 14 11 33 11 44 15 33 11 44 24 13 11

19. O Cilindro de Jefferson http://www.numaboa.com.br/criptologia/cifras/substituicao/jefferson.php

20. Enigma A Enigma foi patenteada por Arthur Scherbius em 1918. Os primeiros modelos (Enigma modelo A) foram exibidos nos Congressos da União Postal Internacional de 1923 e 1924. Tratava-se de um modelo semelhante a uma máquina de escrever, com as medidas de 65x45x35 cm e pesando cerca de 50 kg

21. A criptografia pode ser classificada quanto ao número de chaves utilizadas: Se elas utilizam uma mesma chave para criptografar e descriptografar simétrica Se utiliza duas chaves diferentes assimétrica. Tipos de Criptografia

22. A criptografia simétrica é conhecida como “Criptografia Convencional”. O poder da cifra é medido pelo tamanho da chave, geralmente as chaves de 40 bits são consideradas fracas e as de 128 bits ou mais, as mais fortes. Exemplos de algoritmos: DES, Triple DES, RC4 e IDEA. Esta cifra utiliza uma única chave secreta, logo antes de duas entidades estabelecerem um canal seguro, é preciso que ambos, tanto o emissor quanto ao receptor, compartilhem suas chaves respectivas. Criptografia simétrica

23. Apesar de sua simplicidade, existem alguns problemas nesta cifra, são eles:  Cada par necessita de uma chave secreta para se comunicar de forma segura. Portanto, estas devem ser trocadas entre as partes e armazenada de forma segura, o que nem sempre é possível de se garantir; A criptografia simétrica não garante a identidade de quem enviou ou recebeu a mensagem;  A quantidade de usuários em uma rede pode dificultar o gerenciamento das chaves. Criptografia simétrica

24. A ilustração acima, demonstra de forma simples a chave simétrica em funcionamento. A soma da mensagem mais chave gera uma mensagem criptografada, após a geração, ela é enviada através da rede, e ao chegar ao lado oposto, ela é descriptografada através da chave que está no destino. Criptografia simétrica

25. Para contornar os problemas da criptografia convencional surgiram os algoritmos que utilizam chave pública e privada. A idéia é que a criptografia de uma mensagem seja feita utilizando a chave pública e sua descriptografia com a chave privada, ou vice-versa.  Os algoritmos de chave pública e privada, exploram propriedade específicas dos números primos e, principalmente, a dificuldade de fatorá-los, mesmo em computadores rápidos Criptografia assimétrica

26. Criptografia assimétrica

27. As pessoas (A) e (C), escrevem mensagens, utilizando a chave pública da pessoa (B), note que, a partir desse momento somente ela, poderá ler as mensagens; As mensagens são enviadas a pessoa (B) através da Internet; A pessoa (B), recebe as mensagens de (A) e (C), na qual ela usa a chave privada para descriptografar; A pessoa (B), lê as mensagens, e se, tiver que responde-las, deverá usar as chaves públicas de criptografia de (A) e ou (C). Criptografia assimétrica

28. A certificação digital é um tipo de tecnologia de identificação que permite que transações eletrônicas dos mais diversos tipos sejam feitas considerando sua integridade, sua autenticidade e sua confidencialidade, de forma a evitar que adulterações, interceptações ou outros tipos de fraude ocorram. Como funciona a certificação digital? A certificação digital funciona com base em um documento eletrônico chamado certificado digital e em um recurso denominado assinatura digital. l Certificação Digital

29. A ICP(Infra-estrutura de Chaves Públicas)-Brasil trabalha com uma hierarquia onde a AC-Raiz, isto é, a instituição que gera as chaves das ACs e que regulamenta as atividades de cada uma, é o Instituto Nacional de Tecnologia da Informação (ITI). A ICP-Brasil tem, nove ACs credenciadas: - Serpro;- Caixa Econômica Federal;- Serasa;- Receita Federal;- Certisign;- Imprensa Oficial;- AC-JUS (Autoridade Certificadora da Justiça);- ACPR (Autoridade Certificadora da Presidência da República);- Casa da Moeda do Brasil. Certificação Digital

30. Tipos de certificados da ICP-Brasil A ICP-Brasil oferece duas categorias de certificados digitais: A e S, sendo que cada uma se divide em quatro tipos: A1, A2, A3 e A4; S1, S2, S3 e S4. A categoria A é direcionada para fins de identificação e autenticação, enquanto que o tipo S é direcionado a atividades sigilosas. Vejas as características que tornam as versões de ambas as categorias diferentes entre si: A1 e S1: geração das chaves é feita por software; chaves de tamanho mínimo de 1024 bits; armazenamento em dispositivo de armazenamento (como um HD); validade máxima de um ano; A2 e S2: geração das chaves é feita por software; chaves de tamanho mínimo de 1024 bits; armazenamento em cartão inteligente (com chip) ou token (dispositivo semelhante a um pendrive); validade máxima de dois anos; A3 e S3: geração das chaves é feita por hardware; chaves de tamanho mínimo de 1024 bits; armazenamento em cartão inteligente ou token; validade máxima de três anos; A4 e S4: geração das chaves é feita por hardware; chaves de tamanho mínimo de 2048 bits; armazenamento em cartão inteligente ou token; validade máxima de três anos. Os certificados A1 e A3 são os mais utilizados, sendo que o primeiro é geralmente armazenado no computador do solicitante, enquanto que o segundo é guardado em cartões inteligentes (smartcards) ou tokens protegidos por senha. Certificação Digital

31. Certificação Digital O e-CPF e o e-CNPJ estão disponíveis nos tipos A1 e A3. As imagens , mostram os modelos dos cartões inteligentes (tipo A3) para esses certificados:

32. e-CPF e e-CNPJ Falar de certificação digital no Brasil frequentemente remete a duas importantes iniciativas: o e-CPF e o e-CNPJ. O primeiro é, essencialmente, um certificado digital direcionado a pessoas físicas, sendo uma espécie de extensão do CPF (Cadastro de Pessoa Física), enquanto que o segundo é um certificado digital que se destina a empresas ou entidades, de igual forma, sendo um tipo de extensão do CNPJ (Cadastro Nacional da Pessoa Jurídica). Ao adquirir um e-CPF, uma pessoa tem acesso pela internet a diversos serviços da Receita Federal, muitos dos quais até então disponíveis apenas em postos de atendimento da instituição. É possível, por exemplo, transmitir declarações de imposto de renda de maneira mais segura, consultar detalhes das declarações, pesquisar situação fiscal, corrigir erros de pagamentos, entre outros. No caso do e-CNPJ, os benefícios são semelhantes. Certificação Digital