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Cifrados por sustitución y criptografía de clave pública

La criptografía mapea el texto plano al texto cifrado utilizando una clave especificada. Los sistemas de clave pública pueden asignar la encriptación y el descifrado a claves diferentes.

Experimento relacionado: Cifrado y clave pública →
Cifrado y clave pública
Cifrado y clave pública: vista de la simulación →

Significado y funcionamiento

El cifrado César es un método de sustitución simple que consiste en desplazar cada letra un número fijo de posiciones. Se diferencia de los métodos de cifrado modernos, que se basan en estructuras como la frecuencia de los caracteres y tienen un espacio de claves limitado.

El modelo educativo de RSA cifra números utilizando un exponente público y aritmética modular, y luego los descifra utilizando un exponente secreto. Esto no significa que, conociendo la clave pública, se revele directamente la clave secreta.

Relaciones y condiciones de validez

c = mᵉ mod n y m = cᵈ mod n requieren relaciones de clave y límites de mensaje adecuados. Interpretar el texto plano y el texto cifrado a través de la aritmética modular, en lugar de la exponenciación ordinaria.

Un pequeño sistema RSA sin relleno demuestra los principios matemáticos involucrados. Los sistemas criptográficos reales requieren generación de claves segura, relleno estándar, autenticación y verificación de implementación.

Qué observar en la simulación

La clave privada recupera valores cifrados con la pública.

RSA pequeño y César son educativos, no seguridad real. No incluyen relleno ni generación segura.

Relaciones y símbolos clave

c = mᵉ mod n · m = cᵈ mod n

Símbolos y unidades de las fórmulas
SímboloSignificadoUnidad
m, cMensaje y texto cifrado expresados como enteros0 ≤ valor < n
e, dExponentes público y privadoEntero
nMódulo de las operaciones RSAEntero

Ejemplo resuelto

¿Qué condición define el exponente d?

e·d ≡ 1 mod φ(n) · La clave privada recupera valores cifrados con la pública.

Errores frecuentes

  • Ocultar el procedimiento de cifrado y gestionar la clave como un secreto no son el mismo principio de seguridad.

Explorar este concepto con experimentos

Referencias

OpenStax · Introduction to Computer Science (inglés)