Acerca de este experimento
Desde hace miles de años, las personas han ocultado mensajes desordenando las letras. Julio César desplazaba cada letra tres posiciones en el alfabeto; los códigos posteriores sustituían las letras usando una palabra clave secreta o cambiaban el desplazamiento de una letra a otra. Todos estos cifrados acabaron descifrándose, a menudo contando la frecuencia con la que aparece cada letra. Cifra y descifra tus propios mensajes, sigue el método letra por letra y luego descifra un texto secreto mediante el análisis de frecuencias.
Objetivos de aprendizaje
- Cifra y descifra mensajes con los cifrados César, de sustitución por palabra clave y Vigenère
- Explica la diferencia entre un algoritmo y una clave
- Compara cuántas claves posibles tiene cada cifrado y qué implica eso para un ataque de fuerza bruta
- Usa la frecuencia de las letras para descifrar un cifrado César
- Explica por qué el cifrado moderno requiere mucho más que sustituir letras
Cómo usarlo
- 1Cifra el mensaje de ejemplo con un desplazamiento César de 3. Sigue las letras paso a paso y recorre con cada una la rueda.
- 2Pulsa «Usar el resultado como entrada» y descífralo. ¿Qué desplazamiento deshace uno de 3? ¿Y qué ocurre si se aplica dos veces un desplazamiento de 13?
- 3Un cifrado César solo tiene 25 claves útiles. ¿Cuánto se tardaría en probarlas todas a mano? ¿Y con un ordenador?
- 4Cambia al cifrado de palabra clave. ¿Cómo se construye el alfabeto cifrado a partir de la palabra clave? ¿Por qué tiene muchas más claves posibles?
- 5Cifra un mensaje con Vigenère y la clave LEMON. Encuentra una letra que se repita en el mensaje y que se cifre como dos letras distintas. ¿Por qué esto dificulta el análisis de frecuencias?
- 6Abre «Descífralo». Desliza el control hasta que el contorno coincida con las barras. Comprueba que el texto descifrado tenga sentido.
- 7Pega un criptograma muy corto en «Descífralo». ¿Por qué el análisis de frecuencias funciona peor con textos cortos?
El modelo
Supuestos
- Solo se cifran las 26 letras de la A a la Z; se conserva el uso de mayúsculas y minúsculas, y todo lo demás se copia sin cambios, como en los cifrados clásicos.
- Las frecuencias de las letras en inglés son valores estándar publicados. El análisis de frecuencias supone que el texto oculto está escrito en inglés corriente.
- El cifrado por palabra clave escribe la palabra clave sin letras repetidas y, a continuación, el resto del alfabeto en orden.
- El número de claves del cifrado por palabra clave cuenta todas las posibles permutaciones del alfabeto: 26! ≈ 4 × 10²⁶.
Pruébalo en clase
- Q1Descifra KHOOR ZRUOG, un cifrado César con un desplazamiento de 3.
- Q2¿Por qué es inútil un desplazamiento de 26?
- Q3El cifrado por palabra clave tiene alrededor de 4 × 10²⁶ claves y, aun así, es fácil de descifrar. Explica cómo.
- Q4¿Por qué el cifrado Vigenère oculta mejor las frecuencias de las letras que el cifrado César?
- Q5Explica la diferencia entre un código y un cifrado.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el laboratorio solo funciona con textos en inglés?
Estos cifrados históricos funcionan con el alfabeto latino de 26 letras, y la herramienta para descifrarlos compara la frecuencia de las letras con la del inglés. Otros idiomas tienen frecuencias de letras diferentes, y los sistemas de escritura como el chino o el japonés requieren métodos completamente distintos.
¿Cómo se descifró el cifrado de Vigenère?
En las décadas de 1850 y 1860, Charles Babbage y Friedrich Kasiski descubrieron que los grupos de letras repetidos revelan la longitud de la clave. Una vez conocida esta longitud, cada letra que ocupa una posición múltiplo de m forma un cifrado César sencillo que puede descifrarse mediante el análisis de frecuencias.
¿En qué se diferencia del cifrado que se usa en internet?
Los cifrados modernos, como AES, operan con bits en lugar de letras y los mezclan en muchas rondas, por lo que la frecuencia de las letras no revela nada. Además, los métodos de clave pública, como RSA, permiten que dos personas acuerden una clave sin llegar a reunirse.