Disco de cifrado

El disco de cifrado reúne dos coronas de letras, una fija y otra que gira sobre un mismo eje. Cada posición de la corona interior da un alfabeto de sustitución distinto, de modo que quien escribe puede cambiar de alfabeto en mitad del mensaje. Leon Battista Alberti describió el aparato en Roma en 1466–1467.

Qué es

Un disco de cifrado sustituye cada letra de un mensaje por otra. Está formado por dos discos de distinto tamaño, colocados uno sobre otro y sujetos por un eje que atraviesa sus centros. El borde de cada disco está dividido en el mismo número de casillas, de modo que cada casilla del disco grande queda frente a una casilla del pequeño. El disco grande lleva el alfabeto claro en su orden habitual. El pequeño lleva el alfabeto cifrado en orden revuelto y gira sobre el eje.

En cada posición, cada letra clara queda frente a una sola letra cifrada, y esa posición forma un alfabeto de sustitución completo. Al girar el disco pequeño una casilla se obtiene un alfabeto nuevo, así que un disco de 24 casillas contiene 24. Remitente y destinatario necesitan discos idénticos y deben ponerse de acuerdo sobre cómo colocarlos. Alberti recortaba sus discos de una chapa de metal; los posteriores solían ser de cartón o de papel. Una rejilla giratoria cambia de sitio las letras de un mensaje, mientras que un disco cambia las letras mismas.

Cómo funciona

El disco de Alberti tenía 24 casillas en cada corona. La corona fija llevaba 20 mayúsculas en orden alfabético, sin H, K, J, U, W ni Y, seguidas de los números 1 a 4. La corona móvil llevaba 24 minúsculas puestas al azar, entre ellas h, k, y y el signo &. Los dos corresponsales acordaban una letra de la corona móvil como índice, por ejemplo la k.

Al girar el disco pequeño sobre su pasador, el índice queda bajo otra mayúscula.

Para empezar, el remitente giraba el disco hasta dejar la k bajo una mayúscula elegida, por ejemplo la B, y escribía esa B como primer signo del mensaje. Luego buscaba cada letra clara en la corona exterior y la sustituía por la minúscula de debajo. Unas palabras más adelante llevaba la k bajo otra mayúscula, por ejemplo la R, escribía esa R en el texto y seguía con el nuevo alfabeto. El destinatario colocaba un disco idéntico del mismo modo cada vez que aparecía una mayúscula y pasaba de cada minúscula a la mayúscula situada encima.

Cambiar de alfabeto enmascara la frecuencia de las letras. Con un solo alfabeto, la letra más corriente de la lengua da siempre la misma letra cifrada, y un lector paciente puede contar y adivinar. Con varios alfabetos, una misma letra clara se convierte en varias letras cifradas, y una misma letra cifrada representa varias letras claras.

Los números servían para dos cosas. En el ejemplo de Alberti, las letras cifradas que les correspondían eran nulas, sembradas en el texto para cortar las palabras. Los números permitían además escribir un código: grupos de dos, tres o cuatro de las cifras 1 a 4, que dan 336 grupos, cada uno de los cuales designaba una frase acordada de antemano. Cada cifra se sustituía por la minúscula que tenía enfrente. Como la corona móvil no lleva números, los grupos del código parecían letras cifradas como las demás.

Cómo hacerlo

Un compás, un transportador y un encuadernador bastan para hacer un disco que funcione.

Trace con el compás dos círculos sobre cartón rígido, uno de 12 cm de diámetro y otro de 10 cm. Dentro de cada uno, trace un segundo círculo a unos 2 cm del borde para delimitar la corona de casillas. Con un transportador, divida ambas coronas en 24 casillas trazando una línea desde el centro cada 15 grados. En tiempos de Alberti, la I y la J, igual que la U y la V, se escribían como una sola letra; haciendo lo mismo quedan 24 letras, una por casilla. Escríbalas en orden alfabético alrededor del disco grande.

Para el disco pequeño, escriba las mismas 24 letras en papelitos, agítelos en un vaso y sáquelos de uno en uno, anotando cada letra en la casilla siguiente. Haga un segundo par de discos para su corresponsal y copie exactamente el orden revuelto. Marque una casilla de cada disco pequeño con una estrellita: es el índice.

Recorte los discos, coloque el pequeño sobre el grande y atraviese ambos centros con un encuadernador de latón. Gire el disco pequeño y compruebe que las líneas de las dos coronas coinciden en toda la vuelta. Acuerde con su corresponsal la mayúscula inicial y cada cuánto se girará el disco. Corte sobre una tabla, con la hoja alejándose de los dedos, y tenga cuidado con la punta del compás. Un disco así muestra un método histórico y hoy no protege de verdad un mensaje confidencial.

Historia y evolución

Leon Battista Alberti, humanista y arquitecto vinculado a la corte papal de Roma, describió el disco en un breve tratado latino conocido como De componendis cifris. Lo escribió tras una conversación sobre cifras con Leonardo Dati, secretario del papa, entre 1466 y agosto de 1467. El tratado circuló manuscrito y no se imprimió en el siglo XV. No se conoce ningún disco de cifrado más antiguo. El historiador David Kahn ha propuesto que Alberti tomara la idea de las coronas de letras giratorias de los discos combinatorios del filósofo del siglo XIII Ramon Llull, que unían conceptos y no ocultaban ningún texto.

Una volvela de papel cosida a la página de un libro de cifras del siglo XVI.

Más tarde, los libros impresos sobre escritura secreta dieron a sus lectores discos de papel, llamados volvelas. El disco se recortaba y se sujetaba a la página con un hilo, de modo que giraba dentro de una corona impresa en ella. El libro de Giambattista della Porta sobre las cifras, en su edición londinense de 1591, trae tres. Cada ejemplar tenía que terminarse a mano, y algunos propietarios nunca llegaron a recortar los discos.

Durante la guerra de Secesión estadounidense, las estaciones de señales de la Unión usaban discos de latón o de cartón ideados por el cirujano militar Albert J. Myer. Un disco llevaba letras y el otro combinaciones de números, que los señaleros transmitían agitando banderas, de modo que una letra A podía salir como 81. Bastaba girar el disco para cambiar el código.

En el siglo XIX, criptoanalistas como Friedrich Kasiski y Auguste Kerckhoffs publicaron métodos para resolver cifras cuyos alfabetos vuelven según un ciclo fijo, como ocurre cuando un disco se gira siguiendo una clave corta y repetida. En el siglo XX, discos cableados que una máquina hacía girar tras cada letra llevaron el principio mucho más lejos en la máquina de cifrado de rotores.