Un cifrario a blocchi è un algoritmo crittografico simmetrico utilizzato per codificare dati sensibili. I programmi o algoritmi che svolgono effettivamente il compito di nascondere i dati sono chiamati cifrari. La codifica o la crittografia dei dati offre altri vantaggi oltre alla segretezza. La crittografia può anche garantire che un messaggio non sia stato alterato, oltre a verificare l’identità del mittente.
La crittografia è la scienza che trasforma i dati leggibili non crittografati, chiamati testo in chiaro, in dati crittografati, chiamati testo cifrato. I cifrari a blocchi differiscono dall’altra categoria principale di algoritmi simmetrici, i cifrari a flusso, in quanto crittografano i dati in blocchi o blocchi, invece di un carattere alla volta. Un cifrario a blocchi è generalmente considerato più sicuro di un cifrario a flusso perché è più casuale, mentre un cifrario a flusso funziona più velocemente quando il testo in chiaro è breve.
Il concetto di cifrario a blocchi simmetrico deriva dall’effettivo processo di crittografia dei dati. La crittografia simmetrica, chiamata anche crittografia a chiave privata, utilizza un’unica chiave per crittografare e decrittografare i dati. È essenziale che la chiave rimanga privata perché chiunque la possieda può leggere qualsiasi messaggio inviato. Ciò è in contrasto con la crittografia asimmetrica, che utilizza due chiavi, una chiave privata protetta e una chiave pubblica disponibile per tutti.
L’uso della crittografia risale a molti secoli ed era presente nell’antico Egitto ea Roma. Giulio Cesare usò quello che oggi è ampiamente conosciuto come il cifrario di Cesare per passare messaggi segreti ai suoi generali. I sistemi crittografici sono costantemente sotto attacco e, poiché i vecchi algoritmi vengono violati, i crittografi sviluppano nuovi programmi per nascondere i messaggi. Alcune versioni popolari dei cifrari a blocchi includono Data Encryption Standard (DES), Advanced Encryption Standard (AES) e International Data Encryption Algorithm (IDEA).
DES è un noto cifrario a blocchi convenzionale che utilizza una chiave simmetrica a 56 bit. I dati sono crittografati in blocchi a 64 bit. Ogni volta che DES crittografa un blocco di testo in chiaro a 64 bit, lo esegue attraverso l’algoritmo 16 volte o round. A causa della breve chiave a 56 bit, DES non è più considerato sicuro per molte applicazioni.
AES è stato selezionato nell’ottobre 2000 dal National Institute of Standards and Technology (NIST) come sostituto più sicuro di DES. AES utilizza tre chiavi diverse per eseguire più cicli di crittografia su blocchi di testo in chiaro di 128 bit. Le dimensioni della chiave sono 128, 192 e 256 bit di lunghezza.
Un altro cifrario a blocchi è IDEA, ampiamente utilizzato in Europa e che utilizza una chiave a 128 bit per eseguire otto cicli di crittografia su blocchi di testo in chiaro a 64 bit. IDEA è stata creata nel 1992 da James Massey e Xuejia Lai nell’ambito di un contratto di ricerca con una fondazione tecnologica svedese. Anche se IDEA è stato sviluppato con sovvenzioni private, è gratuito per uso non commerciale.