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La crittografia (informatica), Appunti di Informatica

In questo documento puoi trovare la crittografia simmetrica (monoalfabetica e polialfabetica), asimmetrica, Hash e le sue applicazioni.

Tipologia: Appunti

2024/2025

Caricato il 06/11/2025

sabrina-liscio
sabrina-liscio 🇮🇹

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CRITTOGRAFIA
Introduzione:
La sicurezza dei dati è sempre stato un problema di primaria importanza per
persone di ogni epoca e nazionalità. La crittografia è una tecnica in continua
espansione, a causa delle veloci e repentine evoluzioni tecnologiche (computer).
Esistono tre tipi di crittografia:
- Simmetrica, o a “chiave singola”
- Asimmetrica, o a “doppia chiave”
- Hash, o “irreversibile”
Ognuna di queste tecniche ha diverse caratteristiche e applicazioni.
Crittografia simmetrica:
Si basa sull’utilizzo di una stessa chiave, sia per codificare il messaggio, sia per
decodificarlo.
A sua volta, si divide in due grandi settori:
- Crittografia a chiave monoalfabetica
- Crittografia a chiave polialfabetica
Chiave monoalfabetica:
Utilizza un solo alfabeto, opportunamente modificato tramite traslazioni o
scambi di lettere. Con la stessa chiave è possibile codificare e decodificare i
messaggi. Un esempio è dato dal cifrario di Cesare, che è stato il primo esempio
di sistema crittografico a chiave monoalfabetica.
È un cifrario detto “a scorrimento”, che associa ad una lettera dell’alfabeto la sua
corrispondente, spostata di x posizioni. È il cifrario in assoluto più semplice, ma
all’epoca garantiva un grado di sicurezza molto elevato, anche perché le persone
in grado di leggere erano un numero veramente esiguo.
È tuttora utilizzato: è stato scoperto infatti che il noto boss mafioso Provenzano lo
utilizzava per spedire i suoi famosi “pizzini”.
Chiave polialfabetica:
L’unica differenza rispetto alla chiave è che il numero degli alfabeti utilizzati è
sempre superiore a uno. I metodi di modificazione degli alfabeti, invece,
rimangono i medesimi.
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CRITTOGRAFIA

Introduzione: La sicurezza dei dati è sempre stato un problema di primaria importanza per persone di ogni epoca e nazionalità. La crittografia è una tecnica in continua espansione, a causa delle veloci e repentine evoluzioni tecnologiche (computer). Esistono tre tipi di crittografia:

  • Simmetrica, o a “chiave singola”
  • Asimmetrica, o a “doppia chiave”
  • Hash, o “irreversibile” Ognuna di queste tecniche ha diverse caratteristiche e applicazioni. Crittografia simmetrica: Si basa sull’utilizzo di una stessa chiave, sia per codificare il messaggio, sia per decodificarlo. A sua volta, si divide in due grandi settori:
  • Crittografia a chiave monoalfabetica
  • Crittografia a chiave polialfabetica Chiave monoalfabetica: Utilizza un solo alfabeto, opportunamente modificato tramite traslazioni o scambi di lettere. Con la stessa chiave è possibile codificare e decodificare i messaggi. Un esempio è dato dal cifrario di Cesare, che è stato il primo esempio di sistema crittografico a chiave monoalfabetica. È un cifrario detto “a scorrimento”, che associa ad una lettera dell’alfabeto la sua corrispondente, spostata di x posizioni. È il cifrario in assoluto più semplice, ma all’epoca garantiva un grado di sicurezza molto elevato, anche perché le persone in grado di leggere erano un numero veramente esiguo. È tuttora utilizzato: è stato scoperto infatti che il noto boss mafioso Provenzano lo utilizzava per spedire i suoi famosi “pizzini”. Chiave polialfabetica: L’unica differenza rispetto alla chiave è che il numero degli alfabeti utilizzati è sempre superiore a uno. I metodi di modificazione degli alfabeti, invece, rimangono i medesimi.

L’esempio più famoso è quello del cifrario di Vigenere, la cui evoluzione è stata utilizzata anche nella Seconda Guerra Mondiale. Questo cifrario basa la sua segretezza su due elementi: il grado di spostamento e il cosiddetto “versetto di codifica” (o “verme”). Tale versetto è indispensabile per risalire al messaggio originario, dato che questo sistema ha tutti i livelli di spostamento possibili (quindi 26). Il metodo di codifica è piuttosto semplice: è necessario sommare il valore della lettera del messaggio in chiaro (A=0, B=1, C=2…) al corrispondente valore della lettera del versetto, determinando così il valore della lettera codificata. Ovviamente, se il valore eccede la Z, è necessario ripartire dalla A, e così via. Crittografia asimmetrica: È il tipo di crittografia più complesso ad oggi conosciuto. Particolarità di questo tipo di crittografia è l’utilizzo di due chiavi distinte: una chiave privata e una chiave pubblica. Entrambe le chiavi possono codificare, mentre la decodifica è possibile solo con la chiave opposta. Lo stesso percorso può essere eseguito codificando il messaggio con la chiave privata. In questo modo si può garantire la paternità del messaggio, anche se chiunque può leggerne il contenuto grazie alla chiave pubblica. Per ovviare a questo problema si ricorre alla doppia codifica (privata + pubblica). Crittografia Hash: È un particolare tipo di crittografia, usato non tanto per codificare o decodificare i messaggi, ma per effettuare i cosiddetti controlli di integrità. Questo tipo di crittografia, tramite algoritmi molto complessi, traduce una stringa di lunghezza variabile in una stringa di lunghezza fissa. Questi algoritmi sono talmente complessi che una minima variazione di una stringa in input causa una notevole variazione della stringa in output (di seguito un esempio con algoritmo SHA-1, primi 8 caratteri). La principale applicazione della crittografia hash si trova nella crittografia asimmetrica e negli ambiti ad essa collegati. Molto spesso si preferisce codificare, per motivi di tempo e semplicità, l’hash di un messaggio, garantendo lo stesso livello di integrità e una maggior velocità di codifica. Applicazioni della crittografia: