4.3. Vigenere

4.3. Cifrado de Vigenère

Objetivo

El objetivo de esta actividad es que los alumnos comprendan el funcionamiento del cifrado de Vigenère, un algoritmo de cifrado de sustitución polialfabética, y sean capaces de cifrar y descifrar mensajes usando una clave. A lo largo de la actividad, los estudiantes también aprenderán sobre la importancia de las claves y cómo este cifrado mejora la seguridad respecto al Cifrado César.

Materiales necesarios

• Papel y lápiz
• Calculadora (opcional)
• Acceso a internet para usar simuladores (si es necesario)

Parte 1: Introducción teórica

1. ¿Qué es el Cifrado de Vigenère?

   El Cifrado de Vigenère es una técnica de cifrado por sustitución polialfabética que utiliza una clave repetida para modificar el mensaje original. En lugar de usar una sola sustitución (como en el Cifrado César), el Cifrado de Vigenère utiliza una clave de longitud variable que se repite sobre el texto.

   La clave y el mensaje se alinean y, en cada posición, la letra del mensaje es desplazada según la letra correspondiente de la clave.

   Ejemplo:
   Si la clave es CLAVE y el mensaje es HELLO, se utiliza la tabla de Vigenère (un alfabeto de 26 filas, cada una desplazada una posición respecto a la anterior).

   Tabla de Vigenère (primeras 5 filas):

   A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
   B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A
   C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B
   D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C
   E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D
   

2. Ejemplo de cifrado

   Supongamos que queremos cifrar el mensaje HELLO con la clave CLAVE:

   • La clave se repite sobre el mensaje: CLAVEC

   • Usando la tabla de Vigenère, ciframos cada letra:

   • H (con C) → K (3 posiciones adelante)

   • E (con L) → P (11 posiciones adelante)
   • L (con A) → L (0 posiciones)
   • L (con V) → I (21 posiciones adelante)

   • O (con E) → S (4 posiciones adelante)

   • El mensaje cifrado es: KPLIS

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Parte 2: Actividad práctica

1. Cifrado de Vigenère

   • Crea una clave de 3 a 5 letras (puede ser una palabra sencilla, como tu nombre, o un concepto relacionado con la seguridad informática).
   • Cifra el siguiente mensaje utilizando tu clave:

   SEGURIDAD INFORMÁTICA
   

   • Pasos a seguir:
     1. Escribe el mensaje original sin espacios.
     2. Escribe la clave repetida sobre el mensaje.
     3. Usa la tabla de Vigenère para cifrar el mensaje.

   Ejemplo:

   • Mensaje: SEGURIDADINFORMATICA
   • Clave: CLAVE
   • Clave repetida: CLAVECLAVECLAVECLAVE
   • Cifra el mensaje según la tabla.

2. Desencriptación de Vigenère

   • Entrega tu mensaje cifrado a un compañero para que lo descifre.
   • El compañero debe usar la misma clave para descifrar el mensaje utilizando el mismo proceso de la tabla de Vigenère:
   • Escribe el mensaje cifrado.
   • Escribe la clave repetida.
   • Usa la tabla de Vigenère para recuperar el mensaje original.

   Ejemplo:
   Si el mensaje cifrado es KPLIS y la clave es CLAVE, el compañero debe buscar la letra en la tabla y hacer el proceso inverso.

3. Reflexión

   Al finalizar el ejercicio, reflexiona y discute sobre:

   • La importancia de la clave en el Cifrado de Vigenère.
   • Comparación entre el Cifrado de Vigenère y el Cifrado César (¿por qué el Cifrado de Vigenère es más seguro?).
   • ¿Qué pasaría si alguien descubre la clave?
   • ¿Cómo podrían los atacantes romper este cifrado?

Parte 3: Simulación online (opcional)

Puedes usar un simulador online para realizar la encriptación y desencriptación de mensajes, como el simulador de Vigenère de dcode. Esto te permitirá verificar tus respuestas de forma rápida y práctica.

Entrega de la práctica

Entrega los siguientes elementos:

• El mensaje original y el mensaje cifrado con Vigenère.
• La clave utilizada.
• El proceso seguido para cifrar y descifrar el mensaje.
• Respuestas a preguntas reflexivas sobre las ventajas y desventajas del Cifrado de Vigenère.