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Criptografia:Sustituciones Polimorficas

Sustituciones Polialfabéticas

Los sistemas polialfabéticos también cambian símbolos del texto llano por otros símbolos para formar el texto cifrado. La diferencia con los sistemas monoalfabéticos es que no siempre se cambia un símbolo del texto llano por el mismo símbolo en el texto cifrado sino que el símbolo por el que se cambiará dependerá del símbolo que se va a sustituir y de la posición que ocupe.
Los cifrados polialfabéticos aplican varias sustituciones monoalfabéticas al texto llano. Según la posición del símbolo a cifrar le aplicarán una sustitución monoalfabética u otra...
Primero veremos los métodos generales y luego entraremos en algunos casos particulares tal y como se detalla a continuación:
  • Descripción en el caso general
    • Método de Kasiski
    • Método del Índice de Coincidencia
  • Casos particulares
    • Criptosistema de Vigenere
    • Cifrado de Beaufort
    • Cifrado de llave continua
    • Cifrados de Vernam y cuadernos de un sólo uso

Descripción en el caso general

Los cifrados polialfabéticos esconden la distribución usando sustituciones multiples, es decir, varios alfabetos. Los alfabetos no necesitan necesariamente ser de orígenes diferentes, por ejemplo, un alfabeto romano y otro cirílico. El simple hecho de alterar la orden en la secuencia de las letras ya caracteriza un "nuevo" alfabeto. Por ejemplo, z-y-x-...-c-b-a es un alfabeto de sustitución; b-a-d-c-... es un alfabeto de sustitución diferente. Si ambos fueran utilizados para cifrar un mismo mensaje, sustituyendo las letras originales, entonces se trata de una sustitución polialfabética.
Así, usando d alfabetos de cifrado (periódo d): C1, C2, ..., Cd y con alfabeto de texto llano A:
f sub i A -> C sub i; i = 1 ... d
Entonces el mensaje:
M = m sub 1 m sub 2 ... m sub d m sub d+1 ...
se convierte en:
E sub k(M) = f sub 1(m sub 1) f sub 2(m sub 2) ... f sub d(m sub d) f sub d+1(m sub d+1) ...
Si d = 1, obtenemos de nuevo los cifrados monoalfabéticos.
La forma más antigua de la cifra polialfabética fue desarrollada por Leon Battista Alberti en 1466. Su sistema consistía en escribir el texto cifrado en letras minúsculas y usar letras mayúsculas como símbolos, denominados indicadores, para indicar cuando la sustitución cambiaba. El alfabeto cifrante del Disco de Alberti era ordenado e incluía los dígitos de 1 la 4, usados para formar palabras-código de un pequeño vocabulario. Posteriormente, formas más modernas fueron desarrolladas, donde la sustitución era cambiada cada letra del texto claro.

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