DALLA CRITTOGRAFIA CLASSICA ALLA CRITTOGRAFIA MODERNA

Un po’ di nomenclatura Steganografia: occultamento del messaggio Crittografia: occultamento del significato del messaggio Messaggio chiaro: testo da crittare Chiave: definisce i particolari di una codifica Crittoanalisi: scienza dell’interpretazione del messaggio di cui si ignora la chiave Codificare: crittare a livello delle parole o delle frasi Cifrare: crittare a livello delle lettere

ESEMPI DI CRITTOGRAFIA CLASSICA

Cifrario di Cesare (trasposizione) Svetonio nella Vita dei dodici Cesari racconta che Giulio Cesare usava per le sue corrispondenze riservate un codice di sostituzione molto semplice, nel quale la lettera chiara veniva sostituita dalla lettera che la segue di tre posti nell'alfabeto: la lettera A è sostituita dalla D, la B dalla E e così via fino alle ultime lettere che sono cifrate con le prime Chiaro 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 Cifrato 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 Poiché l'alfabeto internazionale è composto da 26 caratteri sono possibili 26 codici di Cesare diversi dei quali uno (quello che comporta uno spostamento di zero posizioni) darà un cifrato uguale al messaggio chiaro iniziale. MOLTO FACILE DA DECRITTARE

SOSTITUZIONE MONOALFABETICA Ogni lettera dell’alfabeto chiaro è sostituita, a caso, da una lettera dell’alfabeto cifrante Chiaro 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 Cifrato H E G D J K C M X O P I F R S T B U Q V N L W Y Z A Quanti possibili modi? 26! MOLTO DIFFICILE DA DECRITTARE Ma anche scomodo

SCORCIATOIA LA SEMPLICITA’ DELLA CHIAVE Invece di generare l’alfabeto cifrante per mezzo di una riorganizzazione casuale delle lettere ci si può servire di una parola o di una frase chiave. Si eliminano in essa tutte le lettere ripetute e tutti gli spazi bianchi; la sequenza ottenuta è l’inizio dell’alfabeto cifrante, mentre le lettere che non fanno parte della sequenza vengono aggiunte in ordine alfabetico, a partire dall’ultima lettera della chiave. Es. chiave: Liceo scientifico Chiaro 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 Cifrato L I C E O S N T F G H J K M P Q R U V W X Y Z A B D N.B.: Le possibili scelte non sono più 26! ma rimangono sempre un numero astronomico LA SEMPLICITA’ DELLA CHIAVE E’ UN VANTAGGIO DA NON SOTTOVALUTARE

COME DECRITTARE UN TESTO CIFRATO CON SOSTITUZIONE MONOALFABETICA? Punto di forza: analisi delle frequenze Confronto fra le frequenze delle lettere nel linguaggio del testo chiaro e le frequenze delle lettere nel testo cifrato Formulazione di un ‘ipotesi Prova delle ipotesi nel testo cifrato Eventuale formulazione di una nuova ipotesi …… N.B.: si può osservare che ogni lettera ha una sorta di carta di identità, che consiste sia nella frequenza, sia nella tendenza ad evitare o prediligere la vicinanza di altre lettere

La crittoanalisi decide della sorte di Maria Stuarda La corrispondenza cifrata tra Maria Stuarda e Anthony Babington (ideatore della congiura per uccidere Elisabetta I) veniva crittata con una chiave articolata: una cifratura delle lettere dell’alfabeto e un codice che sostituiva dei simboli ad alcune delle parole di uso comune. Ma al servizio della regina c’era il segretario alle cifre Thomas Phelippes, maestro dell’analisi delle frequenze, che riuscì a decifrare la corrispondenza tra Babington e Maria Stuarda e a fornire così le prove che portarono alla condanna a morte della regina di Scozia

SOSTITUZIONE POLIALFABETICA Blaise de Vigenère pubblicò nel 1586 un trattato di cifre nel quale proponeva tra gli altri un codice che ebbe grande fortuna e che è ricordato con il suo nome. Si tratta del più semplice codice di sostituzione polialfabetica e proprio per la sua semplicità ha goduto per secoli di grande fama Tale fortuna è durata fino a molti decenni dopo che era stato pubblicato un primo metodo di decrittazione

Il metodo si può considerare una generalizzazione del codice di Cesare; invece di spostare sempre dello stesso numero di posti la lettera da cifrare, questa viene spostata di un numero di posti variabile, determinato in base ad una parola chiave, da concordarsi tra mittente e destinatario, e da scriversi sotto il messaggio, carattere per carattere; la parola è detta verme, per il motivo che, essendo in genere molto più corta del messaggio, deve essere ripetuta molte volte sotto questo, come nel seguente esempio: Testo chiaro –ARR I VANO IR I N FORZ I Verme - VERMEVERMEVE RMEVE Testo cifrato –VV I UZVRF UVDRWAVUM

La cifratura di Vigenère fu sconfitta solo nel XIX secolo. A Charles Babbage (noto per aver progettato il precursore dei calcolatori elettronici) e a Friedrich Wilhelm Kasiski (ufficiale in pensione dell’esercito prussiano) si deve la scoperta del metodo di crittoanalisi basato su: analisi delle frequenze di gruppi di lettere (alla ricerca del “verme”); calcolo delle distanze tra le ripetizioni; ipotesi: la lunghezza del verme è il massimo comun divisore delle lunghezze delle ripetizioni.