Criptografia desmitificada
- Roberto Barberá
- 21 de mai. de 2017
- 5 min de leitura
“Criptografia (do Grego: kryptós, ‘escondido’, e gráphein, ‘escrita’) é o estudo dos princípios e técnicas pelas quais a informação pode ser transformada da sua forma original para outra ilegível, de forma que possa ser conhecida apenas por seu destinatário (detentor da ‘chave secreta’), o que a torna difícil de ser lida por alguém não autorizado. Assim sendo, só o receptor da mensagem pode ler (decriptografar) a informação. Na realidade a criptografia é um ramo da matemática, parte da criptologia (estudo das cifras). “
Há dois tipos de chaves criptográficas: chave simétrica (criptografia de chave única) e chaves assimétricas (criptografia de duas chaves sendo, uma delas, pública).
“Uma informação não-cifrada, que é enviada de uma pessoa (ou organização) para outra, é chamada de ‘texto claro’ (plain text). Cifragem é o processo de conversão de um texto claro para um código cifrado. Decifragem é o processo contrário, de recuperar o texto original a partir de um texto cifrado. De fato, o estudo da criptografia cobre bem mais do que apenas cifragem e decifragem. “
“A criptologia é um ramo especializado da teoria da informação com muitas contribuições de outros campos da matemática e do conhecimento. A criptografia moderna é basicamente formada pelo estudo dos algoritmos criptográficos que podem ser implementados em computadores. ”
Obs.: definições da Wikipedia (link ao final).
O artigo do Prof. Elgio Schlemer (links ao final) descreve, de forma sucinta, a maratona que os criptógrafos enfrentaram para resolver o problema de envio e recepção segura de informações. Todas as tentativas conhecidas de envio e recepção de mensagens, embora criptografadas, sempre esbarravam no problema de compartilhamento da chave de decriptografia. E esta, se fosse interceptada ou descoberta, revelaria o conteúdo das mensagens trocadas. Portanto, o ideal seria que a chave não precisasse ser enviada ao destinatário.
Mas como decriptografar uma mensagem, sem conhecer a chave de decriptografia? A solução parecia estar no uso, não de uma, mas de duas chaves, o que parecia um contrassenso. Se já era complicado com uma, imagine com duas chaves.
Não era o que o brilhante criptógrafo americano, de nome Whitfield Diffie, achava. Nesfa época, a comunidade científica já havia capitulado, diante do “insolúvel” problema da troca de chaves. “Somente os tolos insistiriam em tal bobagem”, diziam.
Mesmo desacreditado pelos criptógrafos mais famosos, ainda assim, Diffie se interessou pelo problema da distribuição de chaves e trabalhava com afinco na busca de uma solução, quando descobriu que havia outro "lunático" - Martin Hellman - que também pelejava diante do intrigante problema. Juntaram forças e as coisas começaram a progredir.
Prof. Elgio cita, em seu artigo, uma passagem pitoresca a respeito da falta de fé dos criptógrafos, da época, na possibilidade concreta da resolução do problema. Eis o trecho:
‘Diffie e Hellman obtiveram a adesão (e posterior desistência) de um terceiro parceiro - Ralph Mekle - que não acreditou na possibilidade de sucesso. O próprio Hellman tentou motivar Ralph, escrevendo-lhe o seguinte trecho: "...você tem a uma primeira idéia, fica empolgado e depois fracassa. Aí tem a idéia número 2, fica empolgado e também fracassa. Você tem a ideia número 99, fica empolgado e também fracassa. Só um tolo insistiria na idéia de número 100. Mas Deus recompensa os tolos." ("O livro dos Códigos", trecho reproduzido da página 281). ’
Diffie e Hellman descobriram um método tão genial, quanto simples, de descrever o processo de comunicação segura, sem troca de chaves. E olhe o que a imaginação destes caras produziu:
Suponha que dois amigos, Pedro e Paulo, precisem trocar documentos sigilosos e morem em cidades diferentes e distantes entre si. Por exemplo, Pedro mora no Rio e Paulo, em São Paulo. Pedro não pode viajar para São Paulo e levar, pessoalmente, uma maleta contendo os tais documentos, algemada em seu pulso. Resolve, então, enviá-los pelo correio. Mas como? Como poderia ele enviar documentos secretos pelos correios, de forma segura, sem que ninguém pudesse violá-los?
Suponhamos que Pedro pudesse colocar os documentos numa caixa inquebrável e fechá-la à chave (fechadura inarrombável) enviando-a a Paulo. Mas aí, Pedro cairia no problema original: ele teria que enviar a chave a Paulo, senão, como Paulo poderia abrir a caixa? Estamos, novamente, diante do problema que queremos evitar: o compartilhamento da chave.
Porém Diffie e Hellman vislumbraram uma solução extremamente criativa e funcional, descrita a seguir:
- Pedro vai numa loja de ferragens e compra um cadeado e uma caixa. Coloca os documentos dentro desta caixa e a fecha com seu cadeado. Pedro, então, envia, pelo correio, a Paulo, sua super caixa (fechada com seu super cadeado), mas não envia a chave. Durante o trajeto, ninguém consegue abrir a caixa, pois só Pedro possui a chave do cadeado.
- A caixa chega às mãos de Paulo, que também não pode abrí-la, pois não tem a chave (de Pedro).
- Paulo, então, também vai a uma loja de ferragens e compra outro cadeado e o fecha na caixa, que já tem o cadeado de Pedro, deixando-a com os dois cadeados - o dele e o de Pedro - fechados. Em seguida, Paulo devolve a caixa para Pedro, pelos correios, com os dois cadeados.
- Pedro recebe a caixa e, agora, nem mesmo ele pode abrí-la, pois lhe falta a chave do cadeado de Paulo;
- Pedro abre o seu cadeado removendo-o da caixa e a devolve a Paulo (pelo correio). Ela, agora, está fechada, apenas, com o cadeado de Paulo. E... Voilá! Paulo recebe a caixa e, com sua chave, a abre e lê os documentos.
Com o método (protocolo) descrito, nenhuma chave foi jamais trocada. Paulo manteve em seu poder a chave de seu cadeado e Pedro, idem. Não houve compartilhamento de chaves. Criou-se, portanto, um método seguro de troca de informações (na realidade o protocolo Diffie-Hellman não é perfeito, pois pode ser “quebrado” por um ataque do tipo “man in the middle”, o que não diminui, absolutamente, o brilhantismo da solução).
O procedimento, acima descrito, torna-se possível pela presença de três características importantes do “cadeado” e da “caixa”:
(1) Força: a caixa e o cadeado são fortes o suficiente para serem à prova de qualquer “alicate” conhecido.
(2) Segurança: não é possível construir uma chave apenas analisando o cadeado fechado (criptoanálise) e também não é possível, pelo método das tentativas repetidas, descobrir todos os possíveis padrões de chaves até abrir o cadeado (a chamada técnica de força bruta);
(3) Comutatividade: a ordem de fechamento dos cadeados não precisa ser a mesma de sua abertura. Pode-se colocar na caixa 10 cadeados, de 1 a 10, todos "em paralelo". Mas pode-se removê-los em qualquer outra ordem.
Com base em princípio matemático que agrega simultaneamente estas três propriedades, Diffie e Hellman desenvolveram um algoritmo, que leva seus nomes e que definiu novo paradigma para o estudo da criptografia. O trabalho foi publicado em 1976, em formato de paper, cujo título é "New Directions in Cryptography".
Genial, né?
Se desejar maiores informações leia o “Livro dos códigos”
Editora Record e o autor é Simon Singh.
Abraços.
Fontes e créditos:
https://pt.wikipedia.org/wiki/Criptografia
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