Cómo la escultura Kryptos de la CIA reveló su último secreto

La saga de Kryptos, de 35 años de antigüedad, una enigmática escultura que contiene cuatro mensajes cifrados fuera de la sede de la CIA, acaba de dar un giro extraño. Aunque los criptógrafos descifraron los tres primeros pasajes en la década de 1990, apenas unos años después de que el artista Jim Sanborn erigiera el monolito de cobre, el cuarto, conocido como K4, siguió siendo una fortaleza de 97 caracteres, es decir, hasta el 2 de septiembre, cuando los periodistas Jarett Kobek y Richard Byrne descubrieron la respuesta en los archivos del Smithsonian.

¿Cómo se descifra el código más famoso del mundo? Los avances en Kryptos brindan una visita guiada a través del juego del gato y el ratón entre creadores y descifradores de códigos que ha definido la seguridad de la información durante milenios.

El principal desafío de la criptografía es enviar un mensaje secreto de forma segura en presencia de espías. La estrategia siempre implica los mismos ingredientes: el mensaje, llamado texto plano, se distorsiona (el cifrado) de modo que cualquiera que lo intercepte sólo ve un galimatías confuso (el texto cifrado). Lo ideal es que sólo aquellos que tengan una clave secreta puedan descifrarla. Si comparte su clave secreta con el destinatario previsto y con nadie más, entonces, en teoría, puede comunicarse con él mediante código. La criptografía subyace en las transacciones financieras cotidianas y en las comunicaciones en línea, no sólo en los mensajes espía.

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Para comprender Kryptos, necesitaremos profundizar en los primeros criptosistemas y por qué fallaron. Uno de los métodos de cifrado más simples y antiguos se remonta a un guardián histórico del secreto: Julio César. El cifrado César oscurece los mensajes desplazando cada letra del alfabeto en una cantidad fija. Aquí la clave es un número entre 1 y 25. Digamos que elegimos 5. El cifrado de “hola” sería “mjqqt” porque M está cinco letras después de H, J está cinco letras después de E, y así sucesivamente. (Si llega al final del alfabeto, regrese al principio). Para un ejemplo más entretenido, los fanáticos astutos de 2001: Una odisea en el espacio han notado que el nombre de la IA rebelde llamada HAL deletrea “IBM” con un desplazamiento del cifrado César de una letra hacia atrás. (El director Stanley Kubrick insistió en que se trataba de una coincidencia). Aunque César confiaba en este método para su correspondencia confidencial, es una pésima forma de proteger secretos de estado. Si un adversario descubre que usted cifra mensajes con un cifrado César, solo necesita probar 25 claves diferentes para recuperar el texto original.

Un cifrado de sustitución general ofrece la actualización más natural. En lugar de simplemente cambiar el alfabeto, lo codificas. La letra A podría convertirse en Q, la B podría convertirse en X, la C podría convertirse en D, y así sucesivamente, sin ningún orden en particular. Esto parece mucho más seguro. Un cifrado César tiene sólo 25 claves posibles, pero un cifrado de sustitución completa tiene 403.291.461.126.605.635.584.000.000. (Hay 26 formas factoriales de mezclar el alfabeto, o 26 × 25 × 24 × 23… 3 × 2 × 1.) Una búsqueda por fuerza bruta para comprobar cada clave no es factible, pero los cifrados de sustitución siguen siendo lamentablemente inseguros según los estándares actuales. Si aún no sabe por qué, pregúntese cómo haría para decodificar una página de texto cifrada con un cifrado de sustitución.

El defecto de un cifrado por sustitución es que deja intactos los patrones del lenguaje. El inglés tiene una huella distinta. La E representa más del 12 por ciento de todas las letras del texto en inglés, mientras que la letra Z aparece menos del 0,1 por ciento del tiempo. Si intercepta una página de galimatías cifrada con un cifrado de sustitución y la letra J aparece con más frecuencia que cualquier otra letra, es una buena apuesta que J represente la E. La segunda letra más común es probablemente la T. Además, las palabras de una sola letra casi con certeza representan la A o la I (las únicas palabras en inglés de una letra que se usan con frecuencia), y las palabras comunes de dos y tres letras también pueden dar a los descifradores de códigos un pie en la puerta. Este método, llamado análisis de frecuencia, es objeto de acertijos populares en los periódicos llamados criptogramas; también jugó un papel fundamental en descifrar los primeros tres pasajes de Kryptos.

Sanborn cifró los dos primeros mensajes Kryptos, llamados K1 y K2, y que contienen 63 y 372 caracteres, respectivamente, utilizando el siguiente nivel: el cifrado Vigenère. Inventado en el siglo XVI y llamado así en honor al criptógrafo Blaise de Vigenère, permaneció intacto durante 300 años, lo que le valió el sobrenombre de “le chiffre indéchiffrable” (el cifrado indescifrable). Funciona aplicando varios cifrados César diferentes a un único texto sin formato. Por ejemplo, tal vez adelantamos la primera letra del mensaje 19, la segunda letra 16, la tercera letra 25 y luego repetimos. (La cuarta letra cambia en 19, la quinta en 16, la sexta en 25, y así sucesivamente). Estas cantidades de cambio constituyen la clave, que generalmente está representada por una palabra correspondiente a esas ubicaciones en el alfabeto. En este caso, la clave es SPY porque S, P e Y son las letras 19, 16 y 25.

El cifrado de Vigenère frustra ingeniosamente el análisis de frecuencia directo porque no todas las E, por ejemplo, se asignarán a la misma letra. Imagine que las dos primeras letras de un mensaje son ambas E. La primera se desplaza 19 para convertirse en una X y la segunda 16 para convertirse en una U. Pero los criptoanalistas inteligentes aún pueden abrirse paso. Si puedes adivinar la longitud de la clave (por ejemplo, tres para SPY), puedes resolver el problema. Se toman las letras primera, cuarta, séptima y décima, etc., del texto cifrado y se colocan en una pila. Todos estos se desplazaron de acuerdo con la misma letra clave: S. Ahora puede realizar análisis de frecuencia solo en esa pila. Haz lo mismo con la segunda, quinta y octava letra, todas desplazadas según P, y así sucesivamente. El cifrado “irrompible” se convierte en tres simples cifrados César. ¿No estás seguro de la longitud de la llave? Un examen cuidadoso del texto cifrado a veces puede proporcionar pistas, pero si todo lo demás falla, pruebe con todas las longitudes posibles. ¿Lleva demasiado tiempo? Un programa informático puede ayudar con la búsqueda.

Sanborn cifró K1 y K2 con las claves “PALIMPSEST” y “ABSCISSA”, respectivamente. La primera, una elección poética, se refiere a un escrito que ha sido borrado y escrito varias veces. La abscisa es la coordenada x de un par de coordenadas (x, y). Como es práctica común en los cifrados de Vigenère, Sanborn también utilizó un alfabeto modificado para el cambio: en este caso, KRYPTOSABCDEFGHIJLMNQUVWXZ, que grabó en la escultura.

Sanborn cambió de método para K3, un texto cifrado de 337 caracteres. Aquí optó por un cifrado de transposición en el que simplemente mezcló todas las letras del mensaje como si fuera un anagrama enorme. La confusión en este tipo de cifrado generalmente sigue ciertas reglas para que un destinatario previsto con una clave pueda restaurar fácilmente las letras al orden correcto. Los criptógrafos sospecharon fácilmente que K3 usaba este cifrado. ¿Cómo? Lo has adivinado: análisis de frecuencia. La distribución de las letras en el texto cifrado coincidía con lo que se esperaría en un texto típico en inglés, lo que sugiere que las letras no habían sido sustituidas, sino simplemente mezcladas.

Al menos tres esfuerzos independientes descifraron los primeros tres mensajes de Kryptos. El informático Jim Gillogly anunció que los había descifrado con ayuda de un ordenador en 1999. Sólo entonces la CIA reveló que su analista David Stein los había resuelto manualmente en 1998. Y sólo entonces la Agencia de Seguridad Nacional anunció que un pequeño equipo interno los había conquistado allá por 1992.

K4 había resistido todos los intentos durante 35 años. Quizás Sanborn aumentó intencionalmente su complejidad para reflejar los avances logrados en la ciencia criptográfica desde los días de Vigenère. Romper la criptografía moderna en toda regla no equivaldría simplemente a un despliegue más inteligente del análisis de frecuencia, sino a una revolución en nuestra comprensión de las matemáticas en sí. Esto se debe a que el cifrado de última generación oculta información detrás de problemas matemáticos (como factorizar números enormes) que se conjetura que no tienen solución en un lapso de tiempo práctico. Romper el cifrado significaría encontrar una solución rápida a estos problemas supuestamente inviables, un acto que anularía un supuesto fundamental de las matemáticas modernas.

Este otoño, Sanborn planeaba subastar la solución para K4 (un mensaje cifrado que comienza con “OBKR”) para liberarse del papel de único administrador de sus secretos. El anuncio de la subasta hacía referencia a “tablas de codificación” originales del Smithsonian. En lugar de descifrar K4, los periodistas Kobek y Byrne solicitaron acceso a los documentos y encontraron trozos de papel que contenían el texto sin formato de K4. El 3 de septiembre, el dúo envió un correo electrónico a Sanborn con la solución.

Los periodistas que descubren la respuesta a K4 en los archivos del Smithsonian ejemplifican perfectamente cómo los piratas informáticos se infiltran en la criptografía del siglo XXI: a través de puertas laterales. Hasta donde sabemos, el cifrado moderno que protege sus correos electrónicos y compras con tarjeta de crédito, cuando se implementa correctamente, funciona. Las violaciones de datos rara vez son el resultado de que los piratas informáticos rompan un cifrado, sino que encuentran algún otro eslabón débil en la cadena de seguridad. Realizan estafas de phishing para engañar a las personas para que revelen sus credenciales de inicio de sesión. Explotan un error en el código de un sitio web. Es decir, se dirigen a los humanos defectuosos, olvidadizos y desorganizados que utilizan el cifrado. El descubrimiento del texto plano de K4 fue similar a encontrar la contraseña de alguien garabateada en una nota adhesiva en su oficina. Algunos encuentran este clímax decepcionante, pero también podríamos verlo como una metáfora adecuada para una obra de arte destinada a honrar la criptografía a través de los siglos.

Ésta no parece ser la perspectiva del artista: Sanborn pidió a los periodistas que firmaran acuerdos de confidencialidad. (Se negaron.) Aquellos que todavía anhelan un rompecabezas están de suerte porque el público no sabe qué dice K4 ni cómo se encriptó. Nadie comprende del todo los enigmáticos mensajes que revelaron desde K1 hasta K3. Sanborn también confirmó la existencia de un K5 en una carta abierta publicada en agosto pasado. Los descifradores de códigos tienen mucho que esperar en la próxima era de Kryptos.