1. Algoritmos básicos para cifrado y descifrado de frases
Encriptar y Desencriptar
Transposición Inversa
El Algoritmo Transposición inversa es el más sencillo de todos,
genera una cadena al revés de cómo fue escrita: es decir, si
escribimos la palabra PANDA el algoritmo debe regresar ADNAP
como cadena cifrada.
La forma de descifrarlo es aplicando el mismo método a la cadena
cifrada, por lo que requiere la creación de un solo método de
programación.
Ejemplo de una función que cifra en Transposición Inversa en C#
private string cifra_inversa(string cadena)
{
string inversa = "";
for (int i = cadena.Length - 1; i >= 0; i--)
{
inversa = inversa + (cadena[i]);
}
return inversa;
}

2. Transposición Binaria
La Transposición Binaria al igual que la inversa mueve de su
lugar los caracteres de la cadena original, la diferencia radica
en que lo hace en pares de caracteres sin tomar en cuenta los
demás caracteres de la cadena.
Por ejemplo si tecleamos la palabra MEXICO el algoritmo
divide la frase en pares de la siguiente forma: ME|XI|CO, e
intercambia el contenido de cada par, el carácter de la
izquierda lo pone a la derecha y viceversa, al final regresa
EMIXOC como frase cifrada.
La forma de descifrarlo es aplicando de nuevo el mismo
algoritmo por lo que solo requiere crear una rutina en código
de programación
Ejemplo de una función que cifra en Transposición Binaria en C#
private string cifra_binaria(string cadena)
{
string binaria = "";
int i = 0;
while (i < cadena.Length)
{
if ((i + 1) < cadena.Length)
{
binaria = binaria + cadena[i + 1].ToString() +
cadena[i].ToString();
}
else
{
binaria = binaria + cadena[cadena.Length - 1].ToString();
}
i = i + 2;
}
return binaria;
}

3. Algoritmo Incremental
El Algoritmo Incremental requiere una clave pública entera.
Genera una nueva cadena cifrada sumando carácter por
carácter la cantidad capturada en laclavepública al código ASCII
de la cadena original.
La forma de invertirlo es restando la clave pública, por lo que es
posible que requiera dos métodos para hacer la tarea, uno para
cifrar y otro para descifrar.
Ejemplo de las funciones que cifran y descifran frases con el algoritmo incremental en C#:
private string cifra_incrementa(string cadena, int cPub)
{
char remplaza;
string re_incrementa = "";
for (int i = 0; i < cadena.Length; i++)
{
remplaza = (char)((int)cadena[i] + cPub);
re_incrementa = re_incrementa + remplaza.ToString();
}
return re_incrementa;
}
private string des_incrementa(string cadena, int cPub)
{
char remplaza;
string re_incrementa = "";
for (int i = 0; i < cadena.Length; i++)
{
remplaza = (char)((int)cadena[i] - cPub);
re_incrementa = re_incrementa + remplaza.ToString();
}
return re_incrementa;
}

4. Algoritmo Exponencial
El Algoritmo Exponencial tiene mucha similitud con el
Algoritmo Incremental, en este caso se pide dos claves
numéricas, la clave pública y la clave privada, las cuales son
multiplicadas entre sí, una vez que tenemos el resultado
dicho número entero se utiliza para sumarlo al código ASCII
de cada carácter de la frase que vamos a cifrar, con esto
obtenemos al final una nueva frase ya cifrada.
La forma de descifrarlo es restando el número que
obtuvimos de la multiplicación de las claves, por lo que es
posible que se requieran dos métodos de programación,
uno para cifrar y otro para descifrar la frase.
En este caso las funciones son exactamente las mismas que
en el algoritmo incremental, el único cambio es que al
capturar las dos claves estas se envían ya multiplicadas en el parámetro numérico de cada
función, de esta forma el código es reutilizable.
Ejemplo de funciones donde se usa el algoritmo exponencial en C#:
// llamado a las funciones enviando las claves y amultiplicadas
string cifrado = cifra_incrementa(texto.Text, cPub * cPriv);
string descifrado = des_incrementa(cifrado, cPub * cPriv);
// Se utilizan las mismas funciones que para el algoritmo incremental
private string cifra_incrementa(string cadena, int cPub)
{
char remplaza;
string re_incrementa = "";
for (int i = 0; i < cadena.Length; i++)
{
remplaza = (char)((int)cadena[i] + cPub);
re_incrementa = re_incrementa + remplaza.ToString();
}
return re_incrementa;
}
private string des_incrementa(string cadena, int cPub)
{
char remplaza;
string re_incrementa = "";
for (int i = 0; i < cadena.Length; i++)
{
remplaza = (char)((int)cadena[i] - cPub);
re_incrementa = re_incrementa + remplaza.ToString();
}
return re_incrementa;
}

5. Algoritmo Exponencial Diferido
El algoritmo Exponencial Diferido funciona muy similar al
Exponencial con la diferencia que las claves enteras no se
multiplican al inicio, la clave privada sirve para referenciar
un arreglo en memoria, elcual contiene números enteros en
un rango de 1 a 99 (puede seleccionarse otro rango).
El usuario en la clave privada debe seleccionar un número
entero que se refiere a la posición en el arreglo de la cual
extraemos el número que usaremos para multiplicar con la
clave pública, una vez que obtenemos el resultado el resto
es exactamente igual al algoritmo exponencial.
En este caso, antes de llamar las funciones debemos buscar
en el arreglo el valor correspondiente a la posición enviada
en la clave privada. Para este ejemplo el arreglo es de 20
posiciones.
Ejemplo de funciones donde se usa el algoritmo exponencial diferido en C#:
byte[] diferido = new byte[20] {3, 5, 6, 8, 9, 11, 12, 14, 15, 17,
19, 21, 25, 27, 31, 35, 58, 46, 55, 59};
clave = diferido[cPriv - 1];
string cifrado = cifra_incrementa(texto.Text, cPub * clave);
string descifrado = des_incrementa(cifrado, cPub * clave);
// Llamado a las funciones enviando las claves ya multiplicadas
// Se utilizan las mismas funciones que para el algoritmo incremental
private string cifra_incrementa(string cadena, int cPub)
{
char remplaza;
string re_incrementa = "";
for (int i = 0; i < cadena.Length; i++)
{
remplaza = (char)((int)cadena[i] + cPub);
re_incrementa = re_incrementa + remplaza.ToString();
}
return re_incrementa;
}
private string des_incrementa(string cadena, int cPub)
{
char remplaza;
string re_incrementa = "";
for (int i = 0; i < cadena.Length; i++)
{
remplaza = (char)((int)cadena[i] - cPub);
re_incrementa = re_incrementa + remplaza.ToString();
}
return re_incrementa;
}

6. Algoritmos Mixtos
Es posible crear algoritmos mixtos combinando dos o más de los
mencionados anteriormente, por lo que el código fuente requiere
tantos métodos sean necesarios para cifrar y descifrar.
Es recomendable que al combinar dos o más algoritmos para
cifrar frases primero apliquemos el más sencillo y después sobre
la frase resultante aplicamos el de mayor complejidad.
Para descifrar por medio de algoritmos mixtos solo debemos
aplicar los algoritmos en orden inverso a como se usaron en el
cifrado.
Notas: Es necesario ser prudente al momento de seleccionar los
números enteros que utilizaremos para las multiplicaciones ya
que de ser números muy grandes el resultado será un valor
demasiado alto que puede ocasionar problemas de
procesamiento, lo cual no está contemplado en el código de ejemplo mostrado en cada
algoritmo.
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Mtro. José Antonio Sandoval Acosta.
Docente de Ingeniería en Sistemas Computacionales.
México. 18 de marzo de 2017.