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Matemáticas en código: por qué el análisis de frecuencia es tan importante para descifrar códigos
En el mundo de la seguridad de la información, la criptografía siempre ha jugado un papel vital y la tecnología para descifrar contraseñas está en constante evolución. El análisis de frecuencia, esta técnica antigua y poderosa, no es sólo una aplicación de las matemáticas, sino que también revela el misterio del lenguaje a través de una investigación profunda sobre las características del texto. Ya sea en la antigüedad o en los tiempos modernos, el análisis de frecuencia siempre ha sido una de las herramientas clave para que los piratas informáticos descifren mensajes cifrados.
El análisis de frecuencia es el estudio de las frecuencias de las letras en un texto cifrado, una ayuda para descifrar códigos clásicos.
El principio básico del análisis de frecuencia es que el texto en cualquier idioma en particular tiene un patrón de distribución específico en la frecuencia de aparición de letras y combinaciones de letras. Tomando el inglés como ejemplo, las letras E, T, A y O son las letras más comunes, mientras que Z, Q, X y J son extremadamente raras. Por lo tanto, las letras que aparecen con frecuencia en el texto cifrado pueden corresponder a estas letras comunes después del análisis.
Leavitt, Egypt y Greatness están en el centro del procesamiento criptográfico, y el análisis de frecuencia es, sin duda, la clave.
En el contexto de un cifrado de sustitución simple, la letra del texto cifrado correspondiente a cada letra del texto simple es fija, por lo que la frecuencia de una letra particular indica directamente la información de la letra del texto simple. Por ejemplo, si la letra X aparece con mucha más frecuencia que otras letras en el texto cifrado, entonces es probable que represente la letra inglesa E, que es una de las letras más frecuentes. Sin embargo, T y A son igualmente comunes, lo que dificulta la identificación inicial, por lo que los piratas informáticos deben pensar y probar más.
Además de la frecuencia de letras individuales, el análisis de bigramas (es decir, combinaciones de dos sílabas) y trigramas (es decir, combinaciones de tres sílabas) es igualmente importante. Las estadísticas muestran que las letras Q y U casi siempre aparecen juntas, lo que proporciona a los encriptadores una gran cantidad de información para ayudar a descifrar el código.
En gran medida, las técnicas de análisis de frecuencia pueden reflejar las reglas inherentes al lenguaje, por lo que los piratas informáticos pueden usar esta característica para descifrar información cifrada.
Ejemplos específicos
Supongamos que un hacker llamado Eve intercepta una contraseña y sabe que el mensaje está cifrado mediante un cifrado de sustitución simple, por lo que comienza a realizar análisis de frecuencia. Basándose en las estadísticas de las letras del texto cifrado, descubrió que la letra I aparecía con mayor frecuencia, mientras que XL y XLI eran los grupos de letras dobles y triples más comunes. Basándose en estas observaciones, Eva empezó a adivinar la correspondencia entre las letras, como adivinar
X~t, L~h y I~e.
A medida que se identificaron más letras, Eve pudo inferir más letras y, finalmente, descifró con éxito el código y todo el texto se volvió claramente legible. Sin embargo, es un proceso y es común cometer suposiciones incorrectas, lo que a veces obliga a dar marcha atrás en decisiones equivocadas.
Durante el proceso de descifrado, la variabilidad de los datos estadísticos puede generar errores en las conjeturas iniciales, lo que supone un desafío que los piratas informáticos deben afrontar.
Combinado con la tecnología informática moderna, la precisión y la eficiencia del análisis de frecuencia han dado un salto cualitativo. Hoy en día, con un software profesional, los piratas informáticos pueden completar estadísticas y análisis de cartas complejos en unos pocos segundos, sin depender más de tediosos cálculos manuales. Esto añade un recordatorio urgente sobre la realidad de la fuga de información:
Conclusión
Con la llegada de la era digital, los métodos de cifrado tradicionales parecen haber perdido gradualmente su eficacia a la hora de proteger la información confidencial. Sin embargo, la tecnología de análisis de frecuencia sigue desempeñando un papel incomparable en la protección de datos. Entonces, como usuarios individuales, ¿cómo podemos aumentar nuestro conocimiento sobre la tecnología de cifrado para proteger nuestros mensajes de quedar atrapados en códigos fácilmente descifrables?
