O quê é a Cifra de César?
A Cifra de César é um algoritmo de criptografia que é bastante conhecido por sua simplicidade. O algoritmo leva esse nome em homenagem a Júlio César, que o utilizava para se comunicar com seus generais durante guerras.
A Cifra de César usa uma técnica de substituição em que cada letra do alfabeto é substituída por outra letra que se encontra um número fixo de posições à frente na ordem alfabética. Por exemplo, com um deslocamento de 3 posições a letra “A” seria substituída pela letra “D”, a letra “B” seria substituída pela letra “E” e assim por diante.
Quais são as aplicações da Cifra de César?
A Cifra de César não é um algoritmo de criptografia seguro o suficiente para proteger informações confidenciais ou importantes. Apesar disso, o algoritmo como ferramenta de ensino para introduzir o conceito de criptografia.
Quais são os passos do algoritmo de Cifra de César?
Assim como outros algoritmos de criptografia, a Cifra de César funciona em duas etapas:
- Cifragem: nessa etapa o texto original é criptografado.
- Decifragem: nessa etapa o texto criptografado é descriptografado.
Cifragem
- Escolher uma chave. A chave é um número inteiro que representa o deslocamento que será aplicado a cada letra do texto original. Por exemplo, se a chave for 3, cada letra do texto original será substituída pela letra que está três posições adiante na ordem alfabética.
- Converter o texto original em letras maiúsculas. Isso é importante para garantir que todas as letras sejam codificadas corretamente.
- Analisar cada letra do texto original: Para cada letra do texto original, é necessário aplicar o deslocamento especificado pela chave. A letra resultante será a letra que se encontra um número fixo de posições à frente dela na ordem alfabética.
- Gerar o texto cifrado. O texto cifrado é a sequência de letras resultante após a aplicação do deslocamento. É importante lembrar que cada letra do texto original é substituída pela letra correspondente no texto cifrado.
- Enviar o texto cifrado. O texto cifrado pode ser enviado para o destinatário por meio de um canal de comunicação seguro ou não seguro, dependendo da sensibilidade das informações.
Decifragem
- Receber o texto cifrado. O destinatário recebe a mensagem cifrada que foi enviada.
- Escolher uma chave. O destinatário precisa saber qual chave foi usada para criptografar a mensagem. Se a chave não for conhecida, é necessário usar técnicas de criptoanálise para tentar descobri-la.
- Aplicar o deslocamento inverso. Uma vez que a chave é conhecida, é necessário aplicar um deslocamento negativo
-n ao texto cifrado, onde n é a chave utilizada na codificação. Esse deslocamento fará com que cada letra do texto cifrado seja substituída pela letra que se encontra n posições atrás dela na ordem alfabética. - Gerar o texto decifrado: O texto decifrado é a sequência de letras resultante após a aplicação do deslocamento inverso. Cada letra do texto cifrado é substituída pela letra correspondente no texto decifrado.
- Analisar o texto decifrado: O destinatário deve analisar o texto decifrado para verificar se ele faz sentido e se a mensagem foi corretamente decodificada.
Como quebrar uma criptografia por Cifra de César?
A Cifra de César é uma técnica de criptografia muito simples e, por isso, facilmente quebrável por diferentes técnicas de criptoanálise. Algumas maneiras de se quebrar uma mensagem criptografada com a Cifra de César são:
- Ataque de força bruta. Nesse tipo de ataque, o tenta-se todas as combinações possíveis de deslocamento até encontrar a mensagem original. Para uma chave de 1 a 25, isso significa testar apenas 25 combinações diferentes.
- Análise de frequência de letras A análise de frequência de letras é uma técnica de criptoanálise que se baseia no fato de que certas letras aparecem com mais frequência em um idioma do que outras. Por exemplo, a letra “E” é a letra mais comum em palavras em inglês. Usando essa técnica, o pode-se contar a frequência de cada letra no texto cifrado e compará-la com as frequências esperadas para o idioma em que o texto original foi escrito. Com base nessa análise, é possível fazer uma estimativa do deslocamento que foi usado.
- Conhecimento do contexto: Às vezes, o contexto em que a mensagem foi escrita pode ajudar a decifrar a mensagem. Por exemplo, se é sabido que a mensagem foi enviada em uma data específica, é possível tentar usar a data como chave. Isso é particularmente útil se a pessoa que criptografou a mensagem usou uma chave que tenha significado pessoal para ela.
Qual a complexidade do algoritmo de Cifra de César?
A complexidade do algoritmo de Cifra de César depende do número de caracteres n na mensagem a ser criptografada ou descriptografada:
- Criptografar:
O(n) - Descriptografar:
O(n)
Como implementar o algoritmo de Cifra de César?
Veja o código completo no GitHub.