====== Implementação de cifradores simétricos ======

O objetivo desta atividade prática é compreender melhor o funcionamento dos algoritmos de cifragem simétrica mais simples.

===== O cifrador de César =====

Produzir uma implementação do cifrador de César. Ele deve funcionar da seguinte forma:

Para cifrar:
<code>
cesar -c -k 5 < texto-aberto.txt > texto-cifrado.txt
</code>

Para decifrar:
<code>
cesar -d -k 5 < texto-cifrado.txt > texto-aberto.txt
</code>

Opções:

  * ''-c'' : cifrar
  * ''-d'' : decifrar
  * ''-k'' //n// : valor da chave a ser usada

A rotação de caracteres deve ser feita **somente** sobre os caracteres [A-Za-z0-9]. Caracteres acentuados devem ser tratados sem acento.

===== Análise de frequências =====

A análise de frequências é uma técnica simples de criptanálise que consiste em identificar os caracteres do texto cifrado usando a frequência de uso dos caracteres na língua em que se supõe que a mensagem esteja escrita. O algoritmo de César é um cifrador de substituição simples e portanto vulnerável a essa técnica.

Considerando a tabela de frequências de caracteres em português informada abaixo (obtida [[http://www.numaboa.com/criptografia/criptoanalise/310-Frequencia-no-Portugues|deste site]]), escreva um programa para fazer a criptanálise de uma mensagem cifrada com o cifrador de César.

^ Letra ^ Freq.% ^ Letra ^ Freq.% ^ Letra ^ Freq.% ^ Letra ^ Freq.% ^ Letra ^ Freq.% ^
|  A  |  14.63 |  B  |  1.04 |  C  |  3.88 |  D  |  4.99 |  E  |  12.57 |
|  F  |   1.02 |  G  |  1.30 |  H  |  1.28 |  I  |  6.18 |  J  |   0.40 |
|  K  |   0.02 |  L  |  2.78 |  M  |  4.74 |  N  |  5.05 |  O  |  10.73 |
|  P  |   2.52 |  Q  |  1.20 |  R  |  6.53 |  S  |  7.81 |  T  |   4.34 |
|  U  |   4.63 |  V  |  1.67 |  W  |  0.01 |  X  |  0.21 |  Y  |   0.01 |
|  Z  |   0.47 | | | | |

A mensagem a ser analisada é:

  g5Bt5 t54yvtz3v4A5 wrG t53 7Bv r9 6v995r9 9v 9z4Ar3
  58xB2y59r9. dBzA5 t54yvtz3v4A5, 7Bv 9v 9z4Ar3
  yB3z2uv9. Vy r99z3 7Bv r9 v96zxr9 9v3 x8r59 v8xBv3
  uv9uv4y59r3v4Av r trsvtr 6r8r 5 tvB, v47Br4A5 r9
  tyvzr9 r9 srzEr3 6r8r r Av88r, 9Br 3rv.
  cv54r8u5 Ur mz4tz.

===== O cifrador RC4 =====

O [[http://pt.wikipedia.org/wiki/RC4|RC4]] é um algoritmo de cifragem simétrica por fluxo, proposto por [[http://en.wikipedia.org/wiki/Ron_Rivest|Rivest]] em 1987. Além de ser eficiente e robusto, ele possui uma implementação bastante simples e didática. Esse cifrador está disponível em linha de comando através do pacote ''openssl'' (em Linux):

Exemplos de operações simples (''man enc'' ou ''man openssl'' para exemplos mais complexos):

<code>
openssl rc4 -in input.txt -out output.rc4
</code>

Para decodificar um arquivo:

<code>
openssl rc4 -d -in input.txt -out output.rc4
</code>

**Atividade**: aplicar o cifrador RC4 ao texto da atividade anterior e efetuar a análise de frequências do arquivo de saída. Comparar a distribuição de frequências da entrada com a da saída.

===== O cifrador de Vernam =====

Escrever um programa cifrador de Vernam que funcione da seguinte forma:

<code>
vernam -c chave.dat < texto-aberto.txt > texto-cifrado.txt
</code>

Questões para refletir:

  * Como será feita a geração da chave?
  * Como você pode testar seu cifrador?
  * O algoritmo de Vernam é vulnerável à análise de frequências?