La parola cifra ha un significato specifico e uno generale. Cipher è usato vagamente per fare riferimento a qualsiasi modo di codificare un messaggio. Più specificamente, un cifrario è un sistema crittografico in cui un algoritmo, o un insieme di istruzioni o procedure predeterminate, viene utilizzato per sostituire simboli o gruppi di simboli per sezioni di testo in modo da renderle indecifrabili, cioè illeggibili. Il materiale originale su cui viene utilizzato un cifrario è chiamato testo in chiaro. Il risultato, dopo che è stato cifrato o cifrato, è il testo cifrato.
Il testo cifrato è stato utilizzato per le operazioni militari almeno dai tempi di Giulio Cesare e oggi è comunemente usato per i messaggi inviati su Internet per motivi di sicurezza. Per inviare un messaggio utilizzando il testo cifrato, il messaggio deve prima essere cifrato utilizzando una chiave cifrata. Quando il messaggio arriva all’indirizzo a cui è stato inviato, deve essere decifrato o decifrato per rivelare il testo in chiaro. Ancora una volta, è necessaria una chiave di cifratura.
La cifra di Cesare era relativamente semplice. Usa un alfabeto in chiaro che è solo il solito alfabeto – ai tempi di Cesare, sarebbe stato l’alfabeto latino; nel nostro tempo, può essere facilmente visualizzato utilizzando qualsiasi alfabeto moderno. L’alfabeto del testo cifrato viene creato spostando D nella posizione solitamente tenuta da A come prima lettera e posizionando le prime tre lettere alla fine della stringa in questo modo:
Testo in chiaro: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
Testo cifrato: DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC
I generali di Cesare dovevano semplicemente sostituire lettera per lettera per decifrare quali fossero le istruzioni del loro imperatore.
È possibile creare venticinque cifre diverse spostando l’alfabeto in questo modo, ma sono tutte cifre semplici. Con solo 25 possibilità, ci vuole solo tempo per decifrare il codice e avere accesso al testo cifrato. Inoltre, le parole che ricorrono frequentemente, come gli articoli determinativi, potrebbero essere facilmente individuate, la conoscenza delle frequenze delle lettere della lingua potrebbe essere facilmente impiegata e con questo tipo di analisi utilizzato, non ci sarebbe bisogno di provare molte possibilità per trova quello giusto.
Maggiore è la dimensione della chiave, più forte è il codice. Ad esempio, il Data Encryption Standard (DES), precedentemente utilizzato per i messaggi Internet, aveva una chiave di soli 56 bit. La sostituzione, Advanced Encryption Standard (AES), che è stata introdotta nel 2000 e utilizza l’algoritmo Rijndael, può utilizzare chiavi a 128 bit, 192 bit e 256 bit. AES viene utilizzato nella crittografia a chiave simmetrica, uno dei tipi di crittografia utilizzati per i messaggi Internet.