Algoritmos de Criptografia

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Universidade Paulista 
Ciência da Computação 
 
 
 
 
 
Atividade Prática Supervisionada 
 
ALGORITMOS DE CRIPTOGRAFIA 
 
 
 
 
 Enrico Beltrame Lara R.A.- N84701-8 
 Marcos Augusto dos Santos R.A.- G4619A-1 
 Matheus Luiz Silva Rossi R.A.- G51GBD-8 
 Murilo Canela do Nascimento R.A.- G45CAC-4 
 
 
 
 
 
 
 
Bauru 
2022/10
Sumário 
1. Introdução 3 
1.2. Objetivo do Trabalho 4 
2. Referencial Teórico 6 
3. Desenvolvimento 21 
4. Resultados e discussão 25 
5. Considerações finais 26 
Referências bibliográficas 27 
Código fonte 28
 
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1 Introdução 
 
 
Criptografia (Do Grego kryptós, "escondido", e gráphein, "escrita") é o 
estudo dos princípios e técnicas pelas quais a informação pode ser 
transformada da sua forma original para outra ilegível, de forma que possa ser 
conhecida apenas por seu destinatário (detentor da "chave secreta"), o que a 
torna difícil de ser lida por alguém não autorizado. Assim sendo, só o receptor 
da mensagem pode ler a informação com facilidade. Há dois tipos de chaves 
criptográficas: chaves simétricas e chaves assimétricas. 
Uma informação não-cifrada que é enviada de uma pessoa (ou 
organização) para outra é chamada de "texto claro" (plaintext). Cifragem é o 
processo de conversão de um texto claro para um código cifrado e decifragem 
é o processo contrário, de recuperar o texto original a partir de um texto 
cifrado. 
A criptografia é um ramo especializado da teoria da informação com 
muitas contribuições de outros campos da matemática e do conhecimento, 
incluindo autores como Maquiavel, Sun Tzu e Karl von Clausewitz. A 
criptografia moderna é basicamente formada pelo estudo dos algoritmos 
criptográficos que podem ser implementados em computadores. 
Antigamente, a cifragem era utilizada na troca de mensagens, sobretudo 
em assuntos ligados à guerra (no intuito de o inimigo não descobrir a 
estratégia do emissor da mensagem, caso se apoderasse dela), ao amor 
(para que os segredos amorosos não fossem descobertos pelos familiares) e 
à diplomacia (para que facções rivais não estragassem os planos de acordos 
diplomáticos entre nações). O primeiro uso documentado da criptografia foi 
em torno de 1900 a.c., no Egito, quando um escriba usou hieróglifos fora do 
padrão numa inscrição. 
Desde os primórdios passando depois pelo criptoanalistas britânicos na 
quebra dos códigos e cifras alemãs durante a I Guerra Mundial, depois na II 
Guerra Mundial, com as máquinas de codificação mecânica e eletromecânica, 
como a famosa Máquina de Enigma entre vários outros exemplos. 
 
 
 
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Desde a Segunda Guerra Mundial o uso da matemática em criptografia e 
criptoanálise tem avançado, porém, a utilização mais eficaz da criptografia 
para diversas aplicações usuais, só foi possível como uso dos computadores 
e da Internet como um meio de comunicação. Antes a criptografia era utilizada 
apenas por governos ou grandes empresas. 
Atualmente, com o avanço da tecnologia e o aumento do 
compartilhamento de informações a criptografia é extremamente necessária 
como uma forma de segurança de informação, por exemplo para: proteger 
arquivos, contra fraudes e tentativas de invasão, enviar e-mail de forma mais 
segura, proteger senhas, etc. Garantindo assim que apenas o real destinatário 
da informação possa ter o acesso permitido. Hoje existem diversas técnicas e 
algoritmos específicos de criptografia, e seu estudo é constantemente 
incentivado pelos governos em diversos países e também por outras diversas 
empresas de segurança de informação. 
 
1.1 Objetivo do trabalho 
 
 
O objetivo deste trabalho consiste em estudar os algoritmos de 
criptografia e toda teoria computacional envolvida, entendendo o processo de 
conversão de um texto claro para um código cifrado e a decifragem que é o 
processo contrário, de recuperar o texto original a partir de um texto cifrado. 
Entender também a aplicação e desempenho de cada algoritmo e técnicas 
envolvidas, bem como as vantagens e desvantagens dos algoritmos 
pesquisados. 
Após pesquisa bibliográfica sobre o assunto em questão o grupo 
escolherá dois algoritmos de criptografia para implementar e testar o 
desempenho dos algoritmos escolhidos. Dentre os vários algoritmos de 
criptografia existentes como os de chaves simétricas e chaves assimétricas, 
especificamente neste trabalho foram escolhidos os algoritmos cesar e o 
algoritmo vigenere 
Os algoritmos serão implementados na linguagem Python a fim de 
permitir maior prática nesta linguagem juntamente com a ampliação do 
 
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raciocínio em lógica de programação. 
 
2 Referencial Teórico 
 
 
Este capítulo aborda a histórica e conceitos principais sobre criptografia e 
os algoritmos de criptografia escolhidos pelo grupo e toda teoria 
computacional envolvida nos mesmos. 
 
 
2.1 História da Criptografia 
 
 
A história da criptografia começa há milhares de anos. Até décadas 
recentes, ela havia sido a história do que poderia ser chamado de criptografia 
clássica — isto é, de métodos de criptografia que usam caneta e papel, ou 
talvez auxílios mecânicos simples. No começo do século XX, a invenção de 
complexas máquinas mecânicas e electro-mecânicas, tais como a máquina 
com rotores Enigma, providenciou meios mais sofisticados e eficientes de 
encriptação; e a posterior introdução da eletrônica e computação permitiu 
elaborar esquemas de ainda maior complexidade, muitos completamente 
inadequáveis ao papel e caneta. 
O desenvolvimento da criptografia foi acompanhado pelo desenvolvimento 
da criptoanálise - a "quebra" de códigos e cifras. A descoberta e aplicação, 
desde cedo, de análise de frequência para a leitura de comunicações 
criptografadas, muitas vezes, alterou o curso da história. Portanto, o Telegrama 
Zimmermann que motivou a entrada dos Estados Unidos na Primeira Guerra 
Mundial e o fato de que os Aliados conseguiram decifrar as cifras da Alemanha 
Nazista, encurtou a Segunda Guerra Mundial, em algumas avaliações, em até 
dois anos. 
Até à década de 1970, a criptografia segura foi amplamente utilizada para 
a proteção de governos. Dois eventos trouxeram-a diretamente para o domínio 
público: a criação de um padrão de criptografia de chave simétrica (DES), e a 
invenção da criptografia de chave pública. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cifra
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cifra
https://pt.wikipedia.org/wiki/Criptografia
https://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9culo_XX
https://pt.wikipedia.org/wiki/Enigma_(m%C3%A1quina)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Eletr%C3%B4nica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Computa%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Criptografia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Criptoan%C3%A1lise
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cifra
https://pt.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lise_de_frequ%C3%AAncia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Telegrama_Zimmermann
https://pt.wikipedia.org/wiki/Telegrama_Zimmermann
https://pt.wikipedia.org/wiki/Aliados
https://pt.wikipedia.org/wiki/Alemanha_Nazista
https://pt.wikipedia.org/wiki/Alemanha_Nazista
https://pt.wikipedia.org/wiki/DES
https://pt.wikipedia.org/wiki/Criptografia_de_chave_p%C3%BAblica
 
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Na criptografia, a criptografia é o processo de criptografar uma mensagem 
ou informação para que apenas pessoas autorizadas possam acessá-la. O 
processo de criptografia não está livre de interferências, mas impede que os 
intrusos visualizem seu conteúdo. É formado por quatro princípios principais: 
confidencialidade, autenticação, não repúdio e integridade da informação (para 
que o remetente não possa recusar o envio da informação. 
Na criptografia há também a descriptografia, que é o processo inverso da 
criptografia, onde apenas criadores de plataforma e pessoas com alto nível de 
conhecimento no assunto podem fazê-lo, embora sejam necessários grandes 
recursos computacionaise conhecimento, além de tempo. Dedicado a esta 
atividade, seja intenso. 
É importante notar que nenhuma forma de criptografia é completamente 
segura. Assim, podemos destacar o seguinte: 
Assimétrica (pública): a chave é pública e é gerada em cada acesso. É 
mais aconselhável usá-lo nos casos em que será usado por várias pessoas e a 
localização de cada usuário for distante. 
Simétrico (privado): As chaves utilizadas são mesmas tanto pelo provedor 
quanto pelo destinatário. Este método é melhor usar nos casos em que 
podemos enviar a chave manualmente porque a partir do momento em que a 
repassamos. Através da web pode ser desvendado. 
Costumava ser amplamente utilizado pelos militares e pelo governo como 
meio de facilitar as comunicações secretas, isso diminuiu ao longo do tempo. 
Hoje, é muito mais amplamente utilizado para proteção de informações em 
vários tipos de sistemas civis. 
Atualmente, o uso desta ferramenta tornou-se essencial para qualquer 
usuário. Com a evolução das formas de intrusões, houve a evolução da 
criptografia, tendo assim codificações de 256 a 1024 bits. 
 
 
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2.2 Cifras e Códigos 
 
 
CIFRA 
Em criptografia, uma cifra de substituição é um método 
de criptografia que opera de acordo com um sistema pré-definido de 
substituição. Para criptografar uma mensagem, unidades do texto - que 
podem ser letras isoladas, pares ou outros grupos de letras - são 
substituídas para formar a cifra. As cifras de substituição são decifradas 
pela substituição inversa. Todavia, se a unidade de substituição estiver ao 
nível de palavras inteiras ou frases, como PORTA-AVIÕES ou ATAQUE ÀS 
06H20M, o sistema é habitualmente dito ser um código, não uma cifra. 
Uma cifra de substituição contrasta com uma cifra de transposição. 
Nestas últimas, as unidades do texto a cifrar são rearranjadas numa ordem 
diferente e habitualmente complexa, mas não modificadas. Por contraste, 
numa cifra de substituição, as unidades do texto são mantidas na mesma 
ordem, mas elas próprias são alteradas. 
Existem diversos tipos de cifras de substituição. Se a cifra opera 
com letras isoladas, é denominada cifra de substituição simples. Se opera 
com grupos de letras chama-se cifra de substituição poligráfica. Uma cifra 
monoalfabética usa uma só substituição fixa na mensagem inteira, 
enquanto uma cifra polialfabética usa mais que uma. Uma cifra pode ainda 
recorrer a homófonos quando uma unidade de texto pode mapeada em 
mais que uma possibilidade distinta. 
 
 CODIGO 
Existem vários tipos de códigos de criptografia, cada um com suas 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Criptografia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Criptografia
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=C%C3%B3digo_(criptografia)&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cifra_de_transposi%C3%A7%C3%A3o
 
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próprias especificidades e funções direcionadas. Podemos combinar a 
origem desses códigos criptográficos com a transformação digital 
incremental pela qual estamos passando e a necessidade de segurança 
dos dados. Embora seja um campo importante hoje, a criptografia deu seus 
primeiros passos na década de 1940. 
Os avanços tecnológicos trouxeram alguns malefícios e, para 
proteger nossas informações pessoais, a criptografia pode minimizar os 
perigos do uso da Internet. Afinal, quem nunca sentiu um pingo de 
insegurança na hora de incluir seus dados pessoais em uma página de 
identificação, certo? 
Essa hesitação não é à toa, os golpes e crimes virtuais existem 
desde os primórdios da internet. Dessa maneira, a criptografia serve para 
proteger os dados confidenciais para que estes não sejam fraudados. 
Dando um contexto mais histórico, a criptografia surgiu, de forma mais 
concreta, na Segundo Guerra Mundial, junto a urgência dos países de 
proteger as informações de guerra. 
Além de discorrer sobre os tipos de códigos de criptografia mais 
utilizados, nesta publicação, vamos entender como funciona a criptografia 
na prática e para que servem esses códigos no nosso cotidiano, exemplo 
como ,DES , DES-X,AES 
 
2.3 Chave Criptográfica 
 
Uma chave é uma informação que controla a operação de um algoritmo de 
criptografia. Na criptografia, uma chave especifica a conversão de texto simples 
em texto cifrado e vice-versa durante a descriptografia. As chaves também são 
usadas em outros algoritmos de criptografia, como esquemas de assinatura 
digital e funções de hash (também conhecidas como MAC) e, às vezes, para 
autenticação. Para um algoritmo bem projetado, criptografar o mesmo texto 
com chaves diferentes deve produzir textos cifrados completamente diferentes. 
Da mesma forma, descriptografar o texto cifrado com a chave errada produz 
um texto aleatório incompreensível. Se a chave de descriptografia for perdida, 
os dados criptografados não poderão ser recuperados pelo mesmo algoritmo 
de criptografia. As chaves usadas na criptografia de chave pública têm uma 
 
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certa estrutura matemática. Por exemplo, a chave pública usada no sistema 
RSA é o produto de dois números primos. 
Portanto, os sistemas de chave pública exigem chaves maiores do que os 
sistemas simétricos para atingir o mesmo nível de segurança. 3072 bits é o 
tamanho de chave recomendado para sistemas baseados em fatoração e 
algoritmos de números inteiros discretos e foi projetado para ter segurança 
equivalente a uma cifra simétrica de 128 bits. A Criptografia de Curva Elíptica 
(ECC) pode permitir o uso de chaves de tamanho menor para segurança 
equivalente, mas esses algoritmos são conhecidos há pouco tempo e, com 
base nas estimativas atuais da dificuldade de encontrar suas chaves, é 
improvável que existam. Recentemente, uma mensagem codificada com uma 
chave de algoritmo de curva elíptica de 109 bits foi forçada por força bruta. A 
regra atual é usar uma chave CCE com o dobro da segurança de uma chave 
simétrica para atingir o nível necessário. Além de senhas de uso único 
aleatórias, a segurança desses sistemas não foi matematicamente 
comprovada. Portanto, um ponto fraco teórico poderia fazer de tudo que você 
codificou um livro aberto. Esta é uma outra razão para se valorizar a escolha de 
chaves longas 
 
 
2.4 Criptografia Simétrica 
 
O antigo modelo de criptografia onde a chave que é o elemento que 
permite o acesso à mensagem oculta trocada entre duas partes, é comum 
(simétrica) a ambas as partes e deve permanecer secreta (privada). 
Normalmente, essa chave é personificada como uma senha que o remetente 
usa para criptografar a mensagem em uma extremidade e o receptor para 
descriptografar a mensagem na outra extremidade. Basicamente, quando a 
fonte (ALFA) codifica a mensagem Ele usa algoritmos de criptografia para 
converter o conteúdo explícito do texto em texto criptografado. 
Quando o destino (CORAJOSO) descriptografa a mensagem Um algoritmo 
de descriptografia apropriado é usado para converter a mensagem 
criptografada de volta ao texto não criptografado. Se um intruso (CHARLIE) 
conhecesse o algoritmo de criptografia, ele poder descriptografar uma 
 
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mensagem criptografada tão facilmente quanto o alvo (RAIVOSA). A decisão 
de usar a criptografia de chave privada é assumida quando a fonte (ALFA) 
criptografa a mensagem Ele usa algoritmos de criptografia e chaves secretas 
para converter texto simples em texto criptografado. O alvo (AUDACIOSO), por 
sua vez, durante a descriptografia da mensagem utiliza o algoritmo de 
descriptografia apropriado e a mesma chave para converter o texto 
criptografado em uma mensagem clara. Um invasor (CHARLIE) sem uma 
chave secreta, mesmo conhecendo o algoritmo, não seria capaz de 
descriptografar a mensagem. 
A segurança do sistema não está mais no algorítmo, mas na chave 
utilizada. Em vez de um algoritmo, é ele a chave privada) que deve ser mantido 
em segredo pela fonte (ALFA) e pelo destinatário(DESTEMIDO). A principal 
vantagem é a simplicidade, esta técnica possui facilidade de uso e velocidade 
de execução dos processos criptográficos. Entenda que se a chave usada for 
intrincada Desenvolver um algorítmo de chave privada é comparativamente 
fácil. Mas a capacidade de interceptação está relacionada aos recursos 
aplicados, porém o uso de chaves é importante no processo de proteção dos 
dados Por causa do algorítmo mais simples Quanto mais rápida a velocidade 
de processamento e facilidade de uso, melhor. O principal problema do uso 
desse sistema de criptografia é que quando a chave de criptografia é a mesma 
usada para descriptografia, ou esta pode ser facilmente obtida conhecendo a 
primeira, ambas devem ser previamente compartilhadas entre origem e 
destino, antes da criptografia. um canal é estabelecido e, durante o processo 
de compartilhamento, a senha pode ser interceptada, por isso é imprescindível 
a utilização de um canal seguro durante a troca, separado daquele destinado à 
comunicação confidencial, pois qualquer pessoa com acesso à senha pode 
descobrir o segredo conteúdo da mensagem. Outros espaços são levados para 
este sistema: 
 
• Como cada peer precisa de uma chave para se comunicar com 
segurança, para uma rede de n usuários requeremos de algo da 
ordem de n2 chaves, uma quantidade que dificulta o gerenciamento 
de chaves 
 
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• A chave deve ser trocada entre as partes e guardada de forma 
segura, o que nem sempre é fácil de garantir; 
• A criptografia simétrica não garante os princípios de autenticidade e não-
repudiação 
 
 
 
 
2.5 Criptografia Assimétrica 
 
 Um modelo de criptografia criado na decada de 1970, pelo matemático 
Clifford Cocks, que trabalhou para o serviço secreto inglês, GCHQ, em que 
cada parte envolvida na comunicação utiliza duas chaves diferentes 
(assimétricas) e complementares, uma privada e outra público. Nesse caso, a 
chave não é apenas uma senha, mas um arquivo digital mais complexo (que 
pode até eventualmente estar associado à senha). As chaves públicas podem 
ser compartilhadas com qualquer pessoa que queira se comunicar com 
diferentes métodos de segurança. Mas cada proprietário deve ter apenas 4 
chaves privadas. Com a chave privada, o destinatário pode descriptografar a 
mensagem criptografada com a chave pública correspondente. Para entender o 
conceito basta pensar em um cadeado comum para proteger um determinado 
bem. A mensagem é tão boa e o cadeado desbloqueável é a chave pública. 
 As mensagens só podem ser acessadas por pessoas com uma chave 
fechada (privada) que possa abrir a fechadura. A principal vantagem desse 
método é sua segurança, pois não é necessário (e não deve) compartilhar a 
chave privada. Por outro lado, o tempo de processamento de mensagens com 
criptografia assimétrica é muitas vezes maior do que com criptografia simétrica, 
o que pode limitar seu uso em alguns casos. Basicamente, o endpoint 
(CORAJOSO) e qualquer pessoa que queira se comunicar com segurança gera 
a chave de criptografia e descriptografia associada. Ele armazena o segredo da 
chave de descriptografia. que é chamada de chave privada. Ele tornou a chave 
de criptografia pública. que é chamado de sua chave pública. A chave pública 
realmente corresponde ao seu nome. Qualquer pessoa pode obter uma cópia. 
Destiny (ARROJADO) também é incentivado enviando-o a um amigo ou 
publicando-o na internet. Assim, The Intruder (CHARLIE) não tem problemas 
 
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para obtê-lo. Quando uma fonte (ALFA) deseja enviar uma mensagem a um 
destinatário (RAIVOSA), deve primeiro procurar a chave pública dessa fonte. 
 Quando terminado Ele criptografa sua mensagem com a chave pública 
do destinatário (IRADO) e a envia. Quando o destino (RAIVOSA) recebe a 
mensagem ele simplesmente a descriptografa com sua chave privada. O 
intruso (CHARLIE) que interceptou a mensagem em trânsito não conhece a 
chave privada do alvo (ZANGADO), embora conheça sua chave pública. Mas 
esse conhecimento não o ajudará a descriptografar a mensagem. Mesmo a 
fonte (ALPHA), que foi quem criptografou a mensagem com a chave pública do 
destino (ARROJADO), agora não consegue descriptografá-la. A grande 
vantagem desse sistema é que ele permite que qualquer pessoa envie uma 
mensagem secreta, bastando usar a chave pública de quem vai recebê-la. 
 Como a chave pública está amplamente disponível, não há necessidade 
de enviar chaves como no modelo simétrico. A confidencialidade da mensagem 
é garantida desde que a chave privada seja segura. Ocorrência contrário, 
qualquer pessoa com acesso à sua chave privada poderá acessar suas 
mensagens. O obstáculo deste sistema é a complexidade utilizada no 
desenvolvimento de algoritmos que devem ser capazes de reconhecer o par de 
chaves existentes e relacioná-las no momento certo, o que implica um grande 
poder computacional.
 
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2.6 Criptografia Moderna 
 
A criptografia moderna é baseada no estudo de algoritmos criptográficos 
que podem ser implementados em computadores. 
A criptografia interessou agências de inteligência e aplicação da lei, bem 
como defensores dos direitos civis. Há uma longa história de questões legais 
controversas, especialmente desde que o barateamento da computação 
possibilitou o acesso generalizado à criptografia de alta qualidade 
 
2.7 Criptografia Quântica 
 
A criptografia quântica é um novo ramo da criptografia que usa os 
princípios da mecânica quântica para fornecer comunicação segura. 
Remetentes e destinatários podem criar e compartilhar códigos secretos para 
criptografar e descriptografar suas mensagens. 
 
A criptografia quântica difere de outros métodos criptográficos, pois não 
requer comunicação secreta prévia, permite a detecção de um invasor e é 
segura, mesmo que o invasor tenha poder de computação ilimitado. Na 
verdade, é totalmente seguro, exceto em situações em que o invasor pode 
remover e inserir mensagens do canal de transmissão (para que possa ler e 
excluir a mensagem criar uma fotocópia e encaminhá-la). Portanto, essa 
técnica criptográfica seria mais segura do que as atualmente utilizadas, pois é 
baseada nas leis da física, enquanto as atuais protegem apenas os dados 
baseados em funções secretas devido à limitação do poder computacional. 
 
É importante notar que a criptografia quântica é usada apenas para gerar e 
distribuir chaves, não para enviar mensagens. A chave gerada pode ser usada 
com qualquer algoritmo de criptografia escolhido. O algoritmo mais comumente 
associado à criptografia quântica é o one-time pad, pois provou fornecer 
segurança perfeita quando usado com uma chave aleatória e um tamanho de 
mensagem. 
 
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2.8 Assinatura Digital 
 
Uma assinatura digital é um recurso que usa criptografia para verificar 
documentos em formato digital de forma segura e confiável. É a chave privada 
e a chave privada. Apenas para cada pessoa Isso está associado a um 
certificado digital que atua como registro de credenciais. Sua validade legal 
equivale a uma assinatura manuscrita em papel físico, e essa validade é 
certificada pela Infra-Estrutura de Chaves Públicas Brasileira (ICP-Brasil), que 
faz parte do instituto Nacional de Tecnologia da informação (ITI). usando 
mecanismos de criptografia modernos A assinatura digital é uma ferramenta 
totalmente segura. E tem sido admitido por muitos tribunais, governos e 
empresas com total respaldo legal. 
 
 
2.9 Algoritmos de Criptografia 
 
 
Um algoritmo é uma sequência finita de passos bem definidas para se 
executar uma tarefa e atingir um determinado objetivo. Podem ser executadas 
mecânica ou eletronicamente ou mesmo por um ser humano, e não precisam 
necessariamente de um programa de computador. Porém, como o uso dos 
computadores, algoritmos mais complexos podem ser executados num tempo 
bem menor. 
Diferentes algoritmos podem realizara mesma tarefa usando um conjunto 
diferente de instruções em mais ou menos tempo, espaço ou esforço do que 
outros. Essa diferença é devido à complexidade computacional envolvida, a 
qual depende de estruturas de dados adequadas ao algoritmo, entre outros 
fatores computacionais. (CRUZ, 2017). 
Existem vários algoritmos de criptografia desde os mais simples e antigos, 
até os atuais e mais complexos como: Cifra de César, Cifra de Vigenère, 
Máquina de Enigma, ROT13, RSA, DES, SSL, RC4, RC5, Curvas Elípticas, e 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cifra_de_Vigen%C3%A8re
 
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muitos outros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.9.1 Cifra de César 
 
 Cifra de César, também conhecida como cifra de troca, código de 
César ou troca de César, é uma das mais simples e conhecidas técnicas de 
criptografia. É um tipo de cifra de substituição na qual cada letra do texto é 
substituída por outra, que se apresenta no alfabeto abaixo dela um número 
fixo de vezes. Por exemplo, com uma troca de três posições, A seria 
substituído por D, B se tornaria E, e assim por diante (WIKIPEDIA, 2017). O 
nome do método é em homenagem a Júlio César, que o usou para se 
comunicar com os seus generais (CRACKINK THE CODE, 2017). 
 
 
 
 
 
2.9.2 Cifra de Vigenère 
 
A cifra de Vigenère é um metodo de criptografia que usa várias cifras de 
César diferentes com base nas letras de uma senha. É uma versão simplificada 
de uma cifra de substituição polialfabética mais comum inventada por Leon 
Battista Alberti por volta de 1465. A invenção da cifra de Vigenère é 
erroneamente atribuída a Blaise de Vigenère e foi originalmente descrita por 
Giovan Battista Bellaso em seu livro de 1553 intitulado La Escritasecreta del 
Sig. Giovanni Battista Bellaso. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Criptografia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cifra_de_substitui%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Alfabeto
https://pt.wikipedia.org/wiki/J%C3%BAlio_C%C3%A9sar
https://pt.wikipedia.org/wiki/General
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cifra_de_Vigen%C3%A8re
 
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Essa cifra é conhecida por ser fácil de entender e colocar em prática, para 
quem tem pouca prática parece ser indecifrável (indecifrável). Portanto, muitos 
programadores usam um esquema criptográfico em suas utilizações que é a 
cifra de Vigenère e pode ser facilmente descriptografada por qualquer 
criptógrafo. 
 
 
 
 
 
 
2.9.3 Máquina de Enigma 
 
Durante as guerras Mundiais e, em particular, a Segunda Guerra Mundial, 
o desenvolvimento de tecnologia para fins militares tornou-se parte 
fundamental: desde o aumento do armamento o uso de aeroplanos e 
submarinos até o uso de dispositivos de comunicação e vigilância como o 
rádio. transmissor e radares. Esses dispositivos foram associados o máquinas 
de criptografia, ou seja, máquinas que produzem códigos combinatórios, 
equipadas com rotores criptográficos, cujo representante mais significativo foi a 
máquina Enigma, incorporada às forças armadas germânicos na decada de 
1920. A Guerra Mundial foi um fator determinante na muito dinâmica da guerra 
mas também resultou na invenção do primeiro computador do mundo. 
 
A história da máquina Enigma remonta à invenção do holandês Hugo 
Alexander Koch. A invenção de Koch foi um prototipo de máquina com rotores 
eletromecânicos capazes de produzir mensagens secretas. No entanto, 
embora tenha patenteado a invenção, Koch não a desenvolveu. Esse papel 
ficou ao encargo da dupla Scherbius & Ritter.Em 1918, o engenheiro elétrico 
Arthur Sherbius e seu amigo Richard Ritter montaram uma fábrica para 
desenvolver e produzir máquinas criptográficas em massa. Scherbius e Ritters 
 
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fizeram várias tentativas de vender o modelo para a marinha Alemão. Ao dizer 
que esta tecnologia irá beneficiar os militares. A máquina foi comprada pela 
armada na década de 1920 e começou a ser utilizada, inclusive em 
submarinos. Na década de 1930, durante a era nazista, o modelo Enigma foi 
aprimorado e seu uso começou a se alastrar também no exército germânico. 
 
O uso da máquina exigia muitos cuidados, desde a configuração da chave 
que acionava a máquina até a utilização do código do manual. A chave 
utilizada para configurar a máquina deve mudar seu código diariamente, sob 
pena de ser rastreada por tecnologia semelhante e ver suas mensagens 
descriptografadas. Durante a Segunda Guerra Mundial, quando as máquinas 
Enigma foram amplamente utilizadas pela inteligência militar germânica, um 
grupo de matemáticos e engenheiros polacos, juntamente com a inteligência 
militar britânica, conseguiu desenvolver um modelo ainda mais avançado que 
os alemães. Este modelo foi o primeiro a ser capaz de decifrar códigos Enigma. 
 
A operação organizada pelas tropas polaco-britânicas foi chamada de 
"Ultra". Como o historiador Norman Davies aponta em seu trabalho Europe at 
War, O Projeto Ultra foi fundado no final de 1939 em Bletchley Park, no centro 
da Inglaterra. Descobriu-se que alguns operadores de rádio germânicos, em 
particular um homem chamado Walter, ignoravam as formações e usavam a 
mesma chave para telefonar seus carros todos os dias. Calcularam, 
acertadamente, que as unidades alemãs espalhadas por toda a Europa 
transmitiriam mensagens idênticas pelo aniversário do Führer, em abril de 
1940. E eles possuíam uma máquina Enigma atualizada que a armada 
Britânica recebeu de um navio meteorológico alemão capturado na costa da 
Gronelandia. 
 
A partir dessas “lacunas” dos alemães os britânicos conseguiram 
desmontar a estrutura dos códigos aplicados pelos nazistas. Em uma segunda 
etapa, os alemães passaram a desenvolver um modelo mais sofisticado, 
apelidado de B-schreiber, em 1944. Para capturar os códigos desse novo 
modelo, foi preciso colaborar com o homem que hoje é reverenciado como o 
 
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"pai da ciência da computação." Alan Turing. A invenção de Turing da famosa 
calculadora eletromecânica conhecida como bomba expandiu a capacitância 
de decifrar o código Enigma. E esta invenção levou à criação de gigantes. qual 
foi o primeiro computador. Norman Davies explica isso no livro acima: 
 
Então a Turing Pump, uma calculadora elétrica, foi capaz de calcular a 
álgebra e descobrir a resposta. No segundo ano da guerra Bletcheley Park leu 
todas as transmissões do enigma três horas após o início de cada dia. Eles 
acompanham todas as atualizações feitas pelos alemães. E em 1944, para 
competir com o B-schreiber, eles inventar o primeiro computador eletrónico do 
mundo o Colossus. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.9.4 RSA 
 
RSA (Rivest-Shamir-Adleman) é um dos primeiros sistemas 
criptográficos de chave pública e é frequentemente usado para 
transmissão segura de dados. Neste sistema de encriptação, a chave de 
encriptação é pública e é diferente da chave de desencriptação que é 
secreta (privada). No RSA, essa assimetria se baseia na dificuldade prática 
de fatorar o produto de dois grandes números primos, o "problema de 
fatoração". RSA consiste primeiras letras dos apelidos de Ron Rivest, Adi 
Shamir e Leonard Adleman, os fundadores da atual empresa, RSA Data 
Security, Inc., que foram os primeiros a descrever o algoritmo em 1978. 
Clifford Cocks, um matemático inglês que trabalhava para a agência de 
 
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inteligência britânica Government Communications Headquarters (GCHQ), 
desenvolveu um sistema equivalente em 1973, mas não foi revelado até 
1997. [ 1 ] 
É considerado o mais seguro, pois destroça todas as tentativas de 
destruí-lo. Foi também o primeiro algoritmo a permitir criptografia e 
assinaturas digitais, e uma das maiores inovações em criptografia de 
chave pública. 
 Um usuário RSA cria e publica uma chave com base em dois 
números primos grandes, juntamente com um valor auxiliar. Os números 
primos devem ser mantidos em segredo. Qualquer um pode usar a chave 
pública para criptografar a mensagem mas com os métodospublicados 
atualmente, e se a chave pública for muito grande, somente alguém que 
conheça os primos poderá decodificar a mensagem. A violação de 
criptografia RSA é conhecida como um problema RSA. Se é tão difícil 
quanto o problema de fatoração continua a ser cabido. 
 RSA é um algoritmo relativamente lento. Consequentemente, 
é menos usado para criptografia direta de dados do usuário. Com mais 
frequência, o RSA alterna a chave de criptografia compartilhada para 
criptografia de chave simétrica, permitindo que as operações de 
criptografia para descriptografia em lote sejam realizadas o taxas muito 
mais velozes. 
 
 
 
 
 
2.9.5 DES Criptografia 
 
 
 O algoritmo Data Encryption Standard (DES) é um algoritmo 
ferramenta de criptografia simétrica que criptografa blocos de texto simples 
de 64 bits e usa chave de 64 bits. 
 
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 A primeira etapa no processo de criptografia ocorre na 
permutação 
inicial. Nesta etapa, é realizada uma operação de transposição de bits. 
Esta transposição é feita em pedaços de 64 bits da mensagem de texto 
simples. Nesta fase, você vai realizando muitas operações lógicas de 
substituição e transposição e será executado em 16 rodadas. Em seguida, 
uma operação de transposição é a inversão realizada no arranjo inicial. 
Eles existem 
alguns sucessores do DES, como: Triple DES, G-DES, DES-X,LOKI89. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.9.6 Desenvolvimento 
 Cifra de Cesar 
 
 
 
(figura 1, fonte: autoral) 
 
Primeiramente, ele considera a sua decisão se quer criptografar a frase 
ou descriptografar, dependendo da sua escolha o input “opção” “selecionará 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cifra_de_Vigen%C3%A8re
 
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qual dos ifs será acionado, caso selecionada a opção 1, dará como início o 
processo de criptografia da frase. 
 
(figura 2, fonte: autoral) 
Na opção 1 ele cria um “def” (função) para a criptografia da frase 
chamada “def cripto(frase)”, diante disso, nessa função o programa 
receberá uma frase que será traduzidada utilizando a Cifra de Cesar. Foi 
criado um “for” para cada letra da citação, portanto hospedará e 
transformará ela em outra. A variável “tradutor” vai adicionando letra a letra 
até consumar a expressão. 
 
(figura 3, fonte: autoral) 
 
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(figura 4, fonte: autoral) 
Na opção 2, a função de descriptografar a frase, repete o mesmo 
processo da criptografia, invertendo os valores de cada letra, no qual realizará 
o processo inverso da opção 1, dando como resultado descriptografia da frase 
que vai ser consebida no input. 
 
(figura 5, fonte: autoral) 
 
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Cifra de Vigenere 
 
(figura 6, fonte: autoral) 
O codigo inicia-se com uma variavel “a” e uma lista chamada 
“abcedario”, a qual contém todas as letras do alfabeto. 
 
 
(figura 7, fonte: autoral) 
 
 
Após o código iniciar, ele irá transpostar o print, pedindo uma escolha 
entre criptografar e descriptografar e receberá o texto que será criptografado ou 
descriptografado, a chave que ira ser usada na criptografia ou descriptografia 
do programa. 
 
 
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(figura 8, fonte: autoral) 
 
 
(figura 9, fonte: autoral) 
 
 
Após o programa receber o texto e a chave, se a chave acabar sendo 
maior que a frase, aparecerá um print dizendo “A chave é maior que a frase”, 
porém se a chave for menor que a frase, o programa irá equiparar o tamanho 
da chave para o tamanho da frase. Após isso será o processo de criptografia, 
que vai embaralhar as letras de acordo com a cifra de vigenere, usando em 
base a cifra de cesar, depois retornará com a frase criptografada. 
 
 
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(figura 10, fonte: autoral) 
 
O mesmo processo é feito para descriptografar a frase. 
 
( 
figura 11, fonte: autoral) 
 
 
 
 
 
3 Resultados e Discussão 
 
 
 Ao realizar as atividades práticas de supervisionadas (APS), 
observamos que, as cifras empregadas em discussão apresentam 
desvantagens e vantagens, que precisam ser colocadas em evidências antes 
de executá-la. Os benefícios de se usar a Cifra de Cesar, englobam vários 
fatores. A cifra, é um dos métodos mais fáceis de utilizar a criptografia, tal qual 
fornece o mínimo de segurança, além disso emprega uma tecla curta para 
concluir o processo inteiro, aliás é o melhor a ser manipulado, na qual o quesito 
não ordena usar um sistema de codificação complicada e para melhor 
experiência, exige pouco recurso de computação. As desvantagens englobam 
por si, só três fatores principais, a qual diz respeito o uso de uma estrutura 
simples, portanto limita seus empenhos. Outro fator, exala um nível mínimo de 
 
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segurança às informações, sendo assim, resulta, às vezes, um perigo a ser 
temido. Por final, o último infortúnio a ser descrito, tal como a frequência do 
padrão da letra que fornece uma grande pista para decifrar todas as 
mensagens, vindo à tona mais uma vez a problemática segurança, por 
consequência deve ser observado com atenção. 
 A cifra de Vigenère é um sistema de cifra de substituição polialfabética, 
porém a mesma letra da mensagem simples pode, dependendo de sua posição 
nela, ser substituída por letras diferentes, ao contrário de um sistema de cifra 
monoalfabética como a cifra de César (que ela usa no entanto como Um 
componente). 
 
4 Considerações Finais 
 
 
No término desta pesquisa, obtivemos a percepção e a certeza de que 
falta muita coisa para se pensar em concluí-lo. Observamos também o quanto 
temos que aprender diante do assunto fornecido para este trabalho em um 
curto espaço de tempo, porém admitimos que foi enriquecedor o conhecimento 
obtido através do trabalho. Porém desafios e dificuldades são necessários para 
um bom aprendizado. Agradecemos o apoio da Professora Luciana. 
 
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Referências Bibliográficas 
 
 
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https://www.cia.gov/news-information/featured-story-archive/2007-featured-story- 
archive/cracking-the-code.html > Acessado em Agosto de 2017. 
 
CRUZ, ADRIANO JOAQUIM DE OLIVEIRA. Algoritmos. Núcleo de Computação 
Eletrônica da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Disponível em < 
http://equipe.nce.ufrj.br/adriano/c/apostila/algoritmos.htm> Acessado em Agosto de 
2017. 
 
FIARRESGA, Victor Manuel Calhabrês; Jorge Nuno Oliveira e SILVA (2010). Teses de 
Mestrado. Repositório aberto da Universidade de Lisboa. Disponível em: < 
http://repositorio.ul.pt/handle/10451/3647> Acessado em Agosto de 2017. 
 
GTA. Assinatura Digital. Disponível em
 <https://www.gta.ufrj.br/grad/07_1/ass- dig/TiposdeCriptografia.html>, Acessado 
em Agosto de 2017. 
Mello, R.S. Ordenação de Dados, 2002. Disponível em: 
http://www.inf.uri.com.br/neilor/apostila-ED2.pdf. Acessado em: Jun/2012. 
 
PETSI. Grupo PET-Sistemas de Informação - USP/EACH (2018). Disponível em 
<http://www.each.usp.br/petsi/jornal/?p=1545>, Acessado em julho de 2018. 
 
WIKIPÉDIA. Desenvolvido pela Wikimedia Foundation. Apresenta conteúdo enciclopédico. 
Disponível em:<http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Wikip%C3%A9dia&oldid=15762238 
>. Acesso em: 23 Ago 2017. 
 
WIKIPÉDIA. Desenvolvido pela Wikimedia Foundation. Apresenta conteúdo enciclopédico. 
Disponível em:< https://pt.wikipedia.org/wiki/Hist%C3%B3ria_da_criptografia 
>. Acesso em: 20 Out 2022. 
 
CLICKSIGN. Desenvolvido pela Clicksign. 
Disponível em:< https://www.clicksign.com/blog/tipos-de-codigos-de-criptografia/>.Acesso em: 
20 Out 2022 
 
WIKIPÉDIA. Desenvolvido pela Wikimedia Foundation. Apresenta conteúdo enciclopédico. 
Disponível em:< https://pt.wikipedia.org/wiki/RSA_(sistema_criptogr%C3%A1fico)>. Acesso em: 
20 Out 2022. 
 
FAP. 
Disponivel em:<https://www.fap.com.br/fap-ciencia/edicao_2009_3/004.pdf >. Acesso em: 26 
Out 2022 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.cia.gov/news-information/featured-story-archive/2007-featured-story-
http://equipe.nce.ufrj.br/adriano/c/apostila/algoritmos.htmhttp://repositorio.ul.pt/handle/10451/3647
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http://www.inf.uri.com.br/neilor/apostila-ED2.pdf
http://www.each.usp.br/petsi/jornal/?p=1545
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Wikip%C3%A9dia&oldid=15762238
https://www.fap.com.br/fap-ciencia/edicao_2009_3/004.pdf
 
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ANEXOS - Código Fonte 
 
 
• CRIPTOGRAFIA DE CESAR 
 
print("Digite uma opção") 
print("1-Criptografar") 
print("2-Descriptografar") 
 
opcao = int(input("Sua Escolha:")) 
 
if opcao == 1: 
 def cripto(frase) : 
 tradutor = "" 
 for letra in frase: 
 if letra in "Aa": 
 tradutor = tradutor + "d" 
 elif letra in "Bb": 
 tradutor = tradutor + "e" 
 elif letra in "Cc": 
 tradutor = tradutor + "f" 
 elif letra in "Dd": 
 tradutor = tradutor + "g" 
 elif letra in "Ee": 
 tradutor = tradutor + "h" 
 elif letra in "Ff": 
 tradutor = tradutor + "i" 
 elif letra in "Gg": 
 tradutor = tradutor + "j" 
 elif letra in "Hh": 
 tradutor = tradutor + "k" 
 elif letra in "Ii": 
 tradutor = tradutor + "l" 
 elif letra in "Jj": 
 tradutor = tradutor + "m" 
 elif letra in "Kk": 
 tradutor = tradutor + "n" 
 elif letra in "Ll": 
 tradutor = tradutor + "o" 
 elif letra in "Mm": 
 tradutor = tradutor + "p" 
 elif letra in "Nn": 
 tradutor = tradutor + "q" 
 elif letra in "Oo": 
 tradutor = tradutor + "r" 
 elif letra in "Pp": 
 tradutor = tradutor + "s" 
 elif letra in "Qq": 
 tradutor = tradutor + "t" 
 elif letra in "Rr": 
 tradutor = tradutor + "u" 
 elif letra in "Ss": 
 tradutor = tradutor + "v" 
 elif letra in "Tt": 
 tradutor = tradutor + "w" 
 elif letra in "Uu": 
 tradutor = tradutor + "x" 
 elif letra in "Vv": 
 tradutor = tradutor + "y" 
 elif letra in "Ww": 
 
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 tradutor = tradutor + "z" 
 elif letra in "Xx": 
 tradutor = tradutor + "a" 
 elif letra in "Yy": 
 tradutor = tradutor + "b" 
 elif letra in "Zz": 
 tradutor = tradutor + "c" 
 else: 
 tradutor = tradutor + letra 
 return tradutor 
 
 print(cripto(input("Digite sua frase: "))) 
 
if opcao == 2: 
 def descripto(frase) : 
 tradutor = "" 
 for letra in frase: 
 if letra in "Aa": 
 tradutor = tradutor + "x" 
 elif letra in "Bb": 
 tradutor = tradutor + "y" 
 elif letra in "Cc": 
 tradutor = tradutor + "z" 
 elif letra in "Dd": 
 tradutor = tradutor + "a" 
 elif letra in "Ee": 
 tradutor = tradutor + "b" 
 elif letra in "Ff": 
 tradutor = tradutor + "c" 
 elif letra in "Gg": 
 tradutor = tradutor + "d" 
 elif letra in "Hh": 
 tradutor = tradutor + "e" 
 elif letra in "Ii": 
 tradutor = tradutor + "f" 
 elif letra in "Jj": 
 tradutor = tradutor + "g" 
 elif letra in "Kk": 
 tradutor = tradutor + "g" 
 elif letra in "Ll": 
 tradutor = tradutor + "i" 
 elif letra in "Mm": 
 tradutor = tradutor + "j" 
 elif letra in "Nn": 
 tradutor = tradutor + "k" 
 elif letra in "Oo": 
 tradutor = tradutor + "l" 
 elif letra in "Pp": 
 tradutor = tradutor + "m" 
 elif letra in "Qq": 
 tradutor = tradutor + "n" 
 elif letra in "Rr": 
 tradutor = tradutor + "o" 
 elif letra in "Ss": 
 tradutor = tradutor + "p" 
 elif letra in "Tt": 
 tradutor = tradutor + "q" 
 elif letra in "Uu": 
 tradutor = tradutor + "r" 
 elif letra in "Vv": 
 tradutor = tradutor + "s" 
 elif letra in "Ww": 
 
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 tradutor = tradutor + "t" 
 elif letra in "Xx": 
 tradutor = tradutor + "u" 
 elif letra in "Yy": 
 tradutor = tradutor + "v" 
 elif letra in "Zz": 
 tradutor = tradutor + "w" 
 else: 
 tradutor = tradutor + letra 
 return tradutor 
 
 print(descripto(input("Digite sua frase: "))) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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• CIFRA DE VIGENERE 
 
a = 10 
abcdario = 
['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'] 
 
while a!=0: 
 TextoFinal = "" 
 print("Digite uma opção") 
 print("1-Criptografar") 
 print("2-Descriptografar") 
 
 opcao = int(input("Sua Escolha:")) 
 
 texto = ''.join(str(input("Digite o Texto: ")).upper().split()) 
 key = str(input("Digite sua chave: ")).upper() 
 keyFinal = "" 
 
 if(len(key)>len(texto)): 
 print("A chave é maior que a frasel") 
 else: 
 i = int(0) 
 while (len(keyFinal) < len(texto)): 
 keyFinal += key[i] 
 i +=1 
 if(i == len (key)): 
 i = 0 
 for i in range(len(texto)): 
 if(texto[i]) != ' ': 
 posicao_letra_frase = int(abcdario.index(texto[i])) 
 posicao_letra_chave = int(abcdario.index (keyFinal[i])) 
 if(opcao == 1): 
 TextoFinal += 
str(abcdario[(posicao_letra_frase+posicao_letra_chave) % len (abcdario)]) 
 else: 
 TextoFinal += str(abcdario[(posicao_letra_frase-
posicao_letra_chave) % len (abcdario)]) 
 else: 
 TextoFinal += ' ' 
 print("Frase final: {}".format(TextoFinal)) 
 input() 
 
 pass 
 
 
 
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	Atividade Prática Supervisionada
	1 Introdução
	1.1 Objetivo do trabalho
	2 Referencial Teórico
	2.1 História da Criptografia
	2.2 Cifras e Códigos
	2.3 Chave Criptográfica
	2.4 Criptografia Simétrica
	2.5 Criptografia Assimétrica
	Um modelo de criptografia criado na decada de 1970, pelo matemático Clifford Cocks, que trabalhou para o serviço secreto inglês, GCHQ, em que cada parte envolvida na comunicação utiliza duas chaves diferentes (assimétricas) e complementares, uma priv...
	As mensagens só podem ser acessadas por pessoas com uma chave fechada (privada) que possa abrir a fechadura. A principal vantagem desse método é sua segurança, pois não é necessário (e não deve) compartilhar a chave privada. Por outro lado, o tempo ...
	Quando terminado Ele criptografa sua mensagem com a chave pública do destinatário (IRADO) e a envia. Quando o destino (RAIVOSA) recebe a mensagem ele simplesmente a descriptografa com sua chave privada. O intruso (CHARLIE) que interceptou a mensagem ...
	Como a chave pública está amplamente disponível, não há necessidade de enviar chaves como no modelo simétrico. A confidencialidade da mensagem é garantida desde que a chave privada seja segura. Ocorrência contrário, qualquer pessoa comacesso à sua c...
	2.6 Criptografia Moderna
	2.7 Criptografia Quântica
	2.8 Assinatura Digital
	2.9.1 Cifra de César
	Cifra de César, também conhecida como cifra de troca, código de César ou troca de César, é uma das mais simples e conhecidas técnicas de criptografia. É um tipo de cifra de substituição na qual cada letra do texto é substituída por outra, que se apre...
	2.9.2 Cifra de Vigenère
	2.9.3 Máquina de Enigma
	2.9.4 RSA
	2.9.5 DES Criptografia
	2.9.6 Desenvolvimento
	Cifra de Cesar
	3 Resultados e Discussão
	4 Considerações Finais
	Referências Bibliográficas