Llibreta d'un sol us
En criptografia, la llibreta d'us únic, també cridat llibreta d'un sol us (de l'anglés one-clave pad), és un tipo d'algoritmes de sifrat pel que el text en clar es combina en una clau aleatòria o «llibreta» igual de llarga que el text en clar i que només s'utilisa una volta. Va ser inventat en 1917. Si la clau és verdaderament aleatòria, mai es reutilisa i, per supost, es manté en secret, es pot demostrar que el método de la llibreta d'us únic és indescifrable. Un dels seus sinònims pot ser quadern.
La part del nom relativa a la «llibreta» procedix de les implementacions inicials en les que la clau es distribuïa en forma de llibreta de paper, de manera que la pàgina podia trencar-se i destruir-se despuix del seu us. Per a facilitar l'ocultació, a voltes la llibreta era físicament molt menuda.[1]
El sifrat de Vernam pertany a este tipo de sifrat, de fet abdós varen ser creats per la mateixa persona, Gilbert Vernam. El sistema de Vernam era un sifrat que combinava un mensage en una clau que es llegia d'un bucle de cinta de paper. En la seua forma original, el sistema de Vernam no era irrompible perque la clau es podia reutilisar. L'us únic va vindre una miqueta despuix, quan Joseph Mauborgne va reconéixer que si la cinta de la clau era completament aleatòria, s'incrementaria la dificultat criptoanalítica. Alguns autors ampren el terme «sifrat de Vernam» com a sinònim de «llibreta d'us únic», mentres que uns atres ho utilisen per a qualsevol sifrat de fluix aditiu, incloent els basats en un generador de números pseudoaleatorios criptográficamente segur; avall ho usarem en este últim sentit.[2]
Secret
[editar | editar còdic]Al principi es reconeixia que la llibreta d'us únic de Vernam-Mauborgne era molt difícil de trencar, pero el seu estatus especial va ser descobert per Claude Shannon uns 25 anys despuix. Usant elements de la teoria de l'informació, va demostrar que la llibreta d'us únic tenia una propietat que ell va cridar secret perfecte: açò és, el text sifrat no proporciona absolutament cap informació sobre el text en clar. Per tant, la provabilitat a priori d'un mensage en clar M és igual que la provabilitat a posteriori d'un mensage en clar M dau el corresponent text sifrat. I de fet tots els texts en clar són igualment provables. Açò és una poderosa noció de dificultat criptoanalítica.[3]
A pesar de la demostració de Shannon, la llibreta d'us únic té en la pràctica séries desventages:
- requerix llibretes d'un sol us perfectament aleatòries
- la generació i intercanvi de les llibretes d'us únic té que ser segura, i la llibreta té que ser a lo manco tan llarga com el mensage
- fa falta un tractament cuidadós per a assegurar-se de que sempre permaneixeran en secret per a qualsevol adversari, i és necessari desfer-se d'elles correctament per a evitar qualsevol reutilisació parcial o completa —d'ahí el «us únic».
Estes dificultats d'implementació han provocat casos en els que s'han trencat alguns sistemes de llibreta d'us únic, i són tan sérios que han evitat que la llibreta d'us únic haja segut adoptada com una ferramenta generalisada de seguritat informàtica.
En particular, l'us únic és absolutament necessari. Si una llibreta d'un sol us s'utilisa solament dos voltes, unes senzilles operacions matemàtiques poden reduir-la a un sifrat de clau correguda. Si abdós texts en clar estan en llenguage natural (per eixemple, en anglés o en rus), encara que abdós siguen secrets, hi ha moltes possibilitats de que siguen recuperats en criptoanálisis, possiblement en algunes ambigüitats. Per supost, del mensage més llarc dels dos només es podrà recuperar la part que solape en el mensage més curt, ademés, potser, d'una miqueta més completant una paraula o frase. L'explotació més famosa d'esta vulnerabilitat és el proyecte VENONA.[4]
La llibreta d'us únic no proporciona cap mecanisme per a assegurar l'integritat del mensage, i en teoria un atacant en el mig que conega el mensage exacte que s'està enviant podria substituir fàcilment partix o tot el mensage en un text de la seua elecció que siga de la mateixa llongitut. Es poden usar les tècniques estàndar per a evitar açò, com un còdic d'autentificació de mensage, pero carixen de la prova de seguritat de la que gogen les llibretes d'us únic.
Història
[editar | editar còdic]Desenrolle tècnic
[editar | editar còdic]L'història de la llibreta d'us únic està marcada per quatre descobriments separats pero molt relacionats.
El primer sistema de llibreta d'us únic era elèctric. En 1917, Gilbert Vernam (d'AT&T) va inventar i posteriorment va patentar un sifrat basat en la tecnologia de teletipo. Cada caràcter del mensage es combinava eléctricamente en un caràcter d'una clau en cinta de paper. El capità Joseph Mauborgne (més tarde capità del eixèrcit dels Estats Units i despuix cap del Signal Corps) es va donar conte de que la seqüència de la clau podia ser completament aleatòria i que, en tal cas, el criptoanálisis seria més difícil. Junts varen inventar el primer sistema de cinta d'un sol us.[2]
El segon desenroll va ser el sistema de llibreta de paper. Els diplomàtics duyen molt temps usant còdics i sifrats per a la confidencialitat i per a minimisar les despeses en telégraf. En el cas dels còdics, les paraules i les frases es convertien en grups de números (normalment 4 o 5 dígits) utilisant un llibre de còdics de tipo diccionari. Per a més seguritat, podien combinar-se números secrets (normalment en suma modular) en cada grup codificat abans de la transmissió, i els números secrets es canviaven periòdicament (açò es dia supercifrado). A principi dels anys 20, tres criptógrafos alemans, Werner Kunze, Rudolf Schauffler i Erich Langlotz, que es dedicaven a trencar sistemes aixina, es varen donar conte de que mai podrien trencar-se si s'usava un número aditiu separat, triat a l'encert, per a cada grup codificat. Tenien llibretes de paper duplicades en llínees de grups de números aleatoris. Cada pàgina tenia un número de série i huit llínees. Cada llínea tenia sis números de 5 dígits. Una pàgina s'usava com a full de treball per a codificar un mensage i després es destruïa. El número de série de la pàgina s'enviava en el mensage codificat. El destinatari faria el procediment a l'inversa i després destruiria la seua còpia de la pàgina. El Ministeri d'Assunts Exteriors alemà va posar en funcionament este sistema en 1923.[2]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «One-Clave-Pad (Vernam's Cipher) Frequently Asked Questions». Consultat el 12 de maig de 2006. Vore foto.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 David Kahn, 1967. The Codebreakers. Macmillan, ISBN 0-684-83130-9.
- ↑ Claude Shannon, 1949. «Communication Theory of Secrecy Systems». Bell System Technical Journal 28, 4: 656-715.
- ↑ «NSA Pàgina del Venona». Archivat des d'el original, el 7 de març de 2004.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Libreta de un solo uso» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.