Histria das Cincias Exatas - amadeuac/ da Criptografia Aldo Catella Abraho Amadeu Almeida Coco Bernardo Maia Rodrigues Maisa Horta Canguu de Souza Histria das Cincias Exatas

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  • Histria da Criptografia

    Aldo Catella Abraho Amadeu Almeida Coco

    Bernardo Maia Rodrigues Maisa Horta Canguu de Souza

    Histria das Cincias Exatas

  • Criptografia (kripts = escondido, oculto; grpho =

    grafia) : a arte ou cincia de escrever em cifra ou em

    cdigos, de forma a permitir que somente o destinatrio

    a decifre e compreenda.

    A criptografia transforma textos originais, chamados

    texto original (plaintext) ou texto claro (cleartext), em

    uma informao transformada, chamada texto cifrado

    (ciphertext), texto cdigo (codetext) ou simplesmente

    cifra (cipher), que usualmente tem a apararncia de um

    texto randmico ilegvel.

    Introduo

  • Esteganografia o estudo e uso das tcnicas

    para ocultar a existncia de uma mensagem

    dentro de outra.

    Um exemplo de esteganografia a brincadeira

    que muitas crianas fazem utilizando limes

    para decifrar algo escrito em um papel.

    Enquanto a criptografia oculta o significado da

    mensagem a esteganografia oculta a existncia da linguagem

    Criptografia x Esteganografia

  • Criptografia Clssica: se iniciou no Egito Antigo e vai at a Cifra de Csar

    Criptografia mdieval: Se inicia com os arabes com Al-Kandi, com sua anlise de frequencia e vai at o incio do sculo XIX com a Criptografia Japonesa

    Criptografia moderna: Se inicia com a Cifra de Babbage e termina no embate entre Enigma e Colossus durante a segunda guerra

    Criptografia Contempornea: Utilizao de computadores para criptogrfia, e metodos como o RSA

    Divises da histria da criptografia

  • 3500 A.C: Incio da escrita 100 A.C: Cifra de Csar 800 D.C: Criptanlise e anlise de frequencia de

    Quran 1553 D.C: Cifra de Vigenre 1918 D.C: Inveno da Enigma 1943 D.C: Criao do Colossus deciframento da

    Enigma 1977 D.C: Inveno do RSA

    Datas Marcantes para criptografia

  • Iniciou-se no Egito h 4500 anos de forma bem rustica

    Utilizada de forma mais sria pelos povos da Mesopotamia para esconder informaes h 3000 anos

    Os hebreus h 2500 anos utilizaram pela primeira vez a substituio de Cifras

    Por fim os Espartanos utilizaram a Scytale e os Atenienses a tcnica batizada de Quadrado de Polbio

    Criptografia Classica

  • Scytale

  • Tcnica de criptografia mais conhecida da antiguidade

    Consiste em uma simples tcnica de criptografia na qual cada letra substituda por outra, que se apresenta no alfabeto abaixo dela um nmero fixo de vezes

    Por exemplo, com uma troca de trs posies, A seria substitudo por D, B se tornaria E, e assim por diante.

    O nome do mtodo em homenagem a Csar, que o usou para se comunicar com os seus generais.

    Cifra de Csar

  • Exemplo da Criptografia de Csar

  • Aplicar uma funo modular nas letras do alfabeto

    X = valor da letra

    Y = valor depois do deslocamento

    Ex: (x+3) = y mod 26

    Exemplo:

    Normal: a ligeira raposa marrom saltou sobre o cachorro

    cansado

    Cifrado: D OLJHLUD UDSRVD PDUURP VDOWRX

    VREUH R FDFKRUUR FDQVDGR

    Funcionamento da Cifra de Csar

  • Criptogrfia semelhante a cifra de Csar Ocorre por motivaes religiosas Inclui algumas cifras multi-alfabeticas, de modo

    rustico Ahmad al-Qalqashandi(1355-1418) escreve a

    enciclopdia de 14 volumes chamada Subh al-a 'sha na qual um dos volumes se dedica a criptologia.

    Criptogrfia rabe

    http://en.wikipedia.org/wiki/Ahmad_al-Qalqashandi

  • Criptografia Arabe

  • Na Europa medieval a Cifra de Csar continua sendo utilizada

    Durante a renascena a criptogrfia se torna difundida na Itlia devido a rivalidade das diversas cidades-estados presentes no pas

    Porm por serem parecidas as mensagens eram constantemente quebradas

    Em 1553 surge a Cifra de Vigenre

    Criptogrfia Medieval

  • Como dito anteriormente vrias das mensagens trocadas eram quebradas devido a facilidade de se entender a cifra de Csar

    Por volta de 1460 o italiano Leon Battista Alberti sugere em um ensaio a utilizao de dois alfabetos cifrados, usados alternadamente, porm ele no conseguiu desenvolver sua ideia transformando-a num sistema completo de cifragem

    Em 1553 Blaise de Vigenre(1523-1596) aperfeiou a ideia orginal atravs do conhecimento de Alberti, Johannes Trithemius (1462 1516) e Giovanni Porta (1541 - 1615), mesclando as ideias dos 3 para formar uma nova cifra, coerente e poderosa

    A cifra ficou conhecida como cifra de Vigenre em homenagem ao homem que a desenvolveu em sua forma final.

    Cifra de Vigenre

  • A cifra de Vigenre consiste em at 26 alfabetos distintos para criar a mensagem cifrada.

    O primeiro passo montar o chamado quadrado de Vigenre, um alfabeto normal seguido de 26 alfabetos cifrados, cada um deslocando uma letra em relao ao alfabeto anterior. Em resumo, o remetente da mensagem pode, por exemplo, cifrar a primeira letra de acordo com a linha 5, a segunda de acordo com a linha 14 e a terceira de acordo com a linha 21, e assim por diante.

    A cifra polialfabtica de Vigenre era considerada indecifrvel e tornou-se conhecida pela expresso francesa Le chiffre indchiffable.

    Cifra de Vigenre

  • Tabela da Cifra de Vigenre

  • Aps Vigenre, no houve avanos significativos na criptografia durante 300 anos

    Por volta de 1850, Charles Babbage cria o primeiro sistema matemtico de quebra da Cifra de Vigenre, durante a guerra da Crimia

    Na mesma dcada Edgar Allan Poe utiliza-se de metodos sistemticos para o mesmo fim

    Nesta epoca o mtodo de Babbage se torna um segredo do estado Ingls, que detinha 25% das terras do planeta.

    Criptografia no Sculo XIX

  • Ainda durante a Primeira Guerra os mtodos de Babbage eram segredo do estado ingls

    Porm foi com os mtodos de Poe que os ingls quebraram as cifras alems durante a primeira guerra.

    Ironicamente foi por causa dessa quebra de mensagens que a espi Mata Hari foi fuzilada pela Triplice entente

    Ainda durante a primeira guerra a marinha inglesa quebrou os cdigos navais alemes atravs de cabos de telegrafos que ligavam o embaixador Alemo no Mxico e a Alemanha

    Criptografia na Primeira Guerra

  • Com seus cdigos todos descobertos durante a primeira guerra os alemes precisaram reinventar a criptografia

    Com isso foi inventada a maquina Enigma, amplamente utilizada na segunda guerra

    Criptografia entre Guerras

  • Desenvolvida por Arthur Scherbius em 1918, a Enigma

    levantou um grande interesse por parte da marinha de guerra

    alem em 1926, quando passou a ser usado como seu

    principal meio de comunicao e ficaram conhecidas como

    Funkschlssel C.

    O exrcito elaborou sua prpria verso, em 1928, a Enigma G,

    e passou a ser usado por todo o exrcito alemo, tendo suas

    chaves trocadas mensalmente.

    A decodificao de uma mensagem criptografada pela Enigma era considerada impossvel na poca (j que para tal, seria necessrio uma alta fora bruta computacional).

    Enigma

  • Enigma

    http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Bletchley_Park_Naval_Enigma_IMG_3604.JPG

  • A engima uma combinao de sistemas

    mecnicos e eltricos.

    Seu mecanismo consiste em um teclado, em

    conjunto com discos rotativos dispostos em filas,

    e um mecnismo de avano que vria entre as

    diversas verses da mquina.

    O movimento continuo dos rotores provoca

    diferentes combinaes na criptografia

    Funcionamento da Enigma

  • Ao digitar uma tecla o circuito completa-se e a corrente eletrica flui pelos

    componentes. Por fm se codifica a letra escrita no teclado. Por exemplo, ao codificar

    a mensagem RET..., o operador primeiro tecla em R, acende-se uma luz por

    exemplo, T - que ser a primeira letra da cifra resultante. O operador prossegue

    teclando E, acende-se outra luz, e assim sucessivamente.

    Os rotores so o corao da Engima. Com aproximadamente 10 cm de dimetro,

    cada um um disco feito de borracha dura ou baquelite com uma srie de pinos de

    metal salientes dispostos em crculo num dos lados; no outro lado situa-se uma srie

    de contactos elctricos.

    Os pinos e os contactos elctricos representam o alfabeto tipicamente as 26 letras

    de A at Z.

    Apenas por si prprio, um rotor no permite fazer mais que uma criptografia simples:

    uma cifra de substituio. Por exemplo, o pino correspondente letra E pode ser

    ligado ao contacto para a letra T no lado oposto. A complexidade resulta do uso de

    vrios rotores em sequncia (habitualmente trs ou mais) e no movimento regular

    dos rotores. Isto leva a uma criptografia muito mais complexa e robusta.

    Ciframento na Enigma

  • Rotores

  • A Colossus foi uma mquina eletronica utilizada pelos ingles para ler mensagens criptografadas pelos alemes na segunda guerra mundial. considerado o primeiro computador programavel da historia.

    Foi criada por Tommy Flowers e Alan Turing para solucionar o problema proposto por Max Newman.

    A colossous quebrava mensagens alems em uma velocidade bastante rapida, alm disso ela era uma mquina que criava cdigos criptograficos ingles, e at mesmo alemes

    Seu projeto foi mantido em segredo at a dcada de 1970.

    Colossus

  • Colossus

  • At 1942 um dos grandes trunfos da Alemanha era o fato de nenhum pas aliado ter conseguido quebrar seus cdigos de criptografia

    Porm nesse ano uma das mquinas foi roubada pelos ingleses

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