Guia Completo: Técnicas de Cifragem Clássicas e Modernas

Técnicas Clássicas de Cifragem

• Cifra de César: É uma cifra de substituição em que cada letra é substituída por outra em uma posição fixa adiante no alfabeto. Por exemplo, com um deslocamento de 3, a letra “A” torna-se “D”. Na prática, é facilmente quebrada por força-bruta (apenas 25 possibilidades), não oferecendo segurança.
• Cifras Monoalfabéticas: Derivadas da cifra de César, cada letra é substituída por qualquer outra do alfabeto não utilizada anteriormente, visando aumentar a quantidade de chaves possíveis.
• Cifra de Vigenère: Cifra de substituição polialfabética que utiliza as 26 cifras de César em conjunto com uma palavra-chave para indicar o deslocamento.
• Cifra Playfair: Cifra de substituição polialfabética onde as letras são cifradas em pares (dígrafos). Apesar de mais robusta que Vigenère, ainda é vulnerável à criptoanálise.
• Cifra de Vernam: Cifra de fluxo que realiza uma operação XOR do plaintext com um fluxo de dados pseudo-randômico. Se o fluxo for verdadeiramente randômico e usado uma única vez, é denominada One-Time Pad (OTP), considerada a cifra mais segura existente.
• Cifra Rail Fence: Cifra de transposição onde o plaintext é escrito em sequência de diagonais e o ciphertext é lido como uma sequência de linhas.

Técnicas Modernas de Cifragem

Motivação

Uma fragilidade nas técnicas clássicas é a ausência do efeito avalanche, que ocorre quando uma pequena modificação no plaintext resulta em um ciphertext completamente distinto.

• Data Encryption Standard (DES): Adotado em 1977, é uma cifra simétrica (também chamada de DEA) que codifica dados em blocos de 64 bits usando uma chave de 56 bits.
• Triple DES (3DES ou TDEA): Cifra simétrica baseada no DES que realiza três vezes o número de turnos para aumentar a resistência à criptoanálise, utilizando chaves de 168 bits.
• Advanced Encryption Standard (AES): Também conhecida como Rijndael, utiliza blocos de 128 bits e chaves de 128, 192 ou 256 bits. É eficiente para dispositivos com restrições de memória e possui longa vida útil estimada.
• International Data Encryption Algorithm (IDEA): Cifra simétrica europeia que utiliza blocos de 64 bits e chaves de 128 bits, sendo mais rápida e segura que o DES.
• Blowfish: Cifra simétrica de 16 turnos, utiliza blocos de 64 bits e chaves de 32 a 448 bits. Projetada para processadores de 32 bits, é significativamente mais rápida que o DES.
• Twofish: Cifra simétrica de 16 turnos com blocos de 128 bits e chaves de até 256 bits. É comparável ao Rijndael em desempenho.
• RC4 (ARC4 ou ARCFOUR): A cifra de fluxo mais utilizada (presente em WEP, WPA, SSL, TLS, SSH, etc.). Gera um fluxo de bits pseudo-randômico (keystream) combinado via operação XOR. Algoritmo patenteado pela RSA Security.