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UNIP – MARQUÊS 
CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
LUCAS CARVALHO DE SOUZA – D82BFA9 
THIAGO MARCELLO SCRICO FERNANDES - N3603G1 
CLEVERSON CARLOS ROCHA SILVA - D757HH7 
 
 
 
 
 
 
 
TÉCNICAS CRIPTOGRÁFICAS, CONCEITOS, USOS E APLICAÇÕES: 
Desenvolvimento de um programa de criptografia com a cifra de Vigenère 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO 
2018 
 
LUCAS CARVALHO DE SOUZA – D82BFA9 
THIAGO MARCELLO SCRICO FERNANDES - N3603G1 
CLEVERSON CARLOS ROCHA SILVA - D757HH7 
 
 
 
 
 
 
 
TÉCNICAS CRIPTOGRÁFICAS, CONCEITOS, USOS E APLICAÇÕES: 
Desenvolvimento de um programa de criptografia com a cifra de Vigenère 
 
 
 
 
 
 
 
Atividades Práticas Supervisionadas - 
Trabalho apresentado como exigência 
para avaliação do 2º/1º semestre do curso 
de Ciência da Computação, da 
Universidade paulista. 
 
Orientador: Prof. Roberto Pereira 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO 
2018 
 
ÍNDICE DE ILUSTRAÇÕES 
 
Figura 1 – Citale .......................................................................................................... 9 
Figura 2 – Cifra de Cesar .......................................................................................... 10 
Figura 3 - Criptografia Simétrica ................................................................................ 11 
Figura 4 - Criptografia assimétrica ............................................................................ 14 
Figura 5 - Tabula recta .............................................................................................. 17 
Figura 6 - Disco de cifra ............................................................................................ 19 
Figura 7 - Tabela ASCII ............................................................................................. 22 
Figura 8 - Interface do Programa .............................................................................. 28 
Figura 9 - Encriptação ............................................................................................... 28 
Figura 10 - Decriptação ............................................................................................. 29 
Figura 11 - Extras do Programa ................................................................................ 29 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 5 
2. OBJETIVO DO TRABALHO .................................................................................... 7 
2.1 Geral .................................................................................................................. 7 
2.2 Específicos ......................................................................................................... 7 
3 CRIPTOGRAFIA ...................................................................................................... 8 
4 TÉCNICAS CRIPTOGRÁFICAS MAIS UTILIZADAS ............................................. 11 
4.1 Criptografia simétrica. ...................................................................................... 11 
4.1.1 Técnicas de Substituição .............................................................................. 11 
4.1.2 Técnicas de Transposição ............................................................................ 11 
4.1.3 Cifra de fluxo ................................................................................................. 12 
4.1.4 Cifra de Bloco ................................................................................................ 12 
4.1.5 Data Encryption Standard (DES) .................................................................. 12 
4.1.6 Advanced Encryption Standard (AES) .......................................................... 13 
4.2 Criptografia assimétrica ................................................................................... 13 
4.2.1 RSA ............................................................................................................... 14 
4.2.2 ElGamal ........................................................................................................ 15 
4.2.3 Assinatura digital ........................................................................................... 15 
5 CIFRA DE VIGENÈRE ........................................................................................... 16 
5.1 Estruturação, conceitos e fundamentação ....................................................... 16 
5.2 Benefícios em relação às técnicas anteriores. ................................................. 18 
5.3 Aplicações que fazem e fizeram uso da técnica. ............................................. 19 
5.4 Comparação entre esta técnica e outras conhecidas. ..................................... 20 
5.5 Vulnerabilidade e falhas ................................................................................... 20 
5.6 Melhorias propostas ou implementadas ........................................................... 21 
6 PROJETO DO PROGRAMA .................................................................................. 22 
7 RELATÓRIO COM AS LINHAS DE CÓDIGO DO PROGRAMA ............................ 25 
8 APRESENTAÇÃO DO PROGRAMA EM FUNCIONAMENTO ............................... 28 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 30 
5 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Nos dias atuais, com a globalização, o surgimento da internet e sua 
expansão, estamos constantemente conectados e compartilhando informações. O 
acesso à internet por grande parte da população nos faz refletir sobre os aspectos 
positivos e negativos do compartilhamento de informações na rede. 
Nos aspectos positivos, podemos citar como exemplo a velocidade da 
informação, onde podemos de forma rápida e fácil saber sobre acontecimentos do 
nosso cotidiano, fazer pesquisas, visualizar vídeos, conversar com nossos amigos 
via redes sociais, fazer compras via internet e até acessar nossa conta bancária. 
Se tratando dos negativos, temos nossas informações circulando na rede e 
devemos tomar alguns cuidados com os dados que compartilhamos e para quem 
compartilhamos. O fato de termos nossos dados bancários roubados, por exemplo, e 
estes serem usados por pessoas mal-intencionadas nos trariam diversos problemas. 
Devido a este motivo, organizações definem uma estrutura adequada para a 
proteção de suas informações, de acordo com seu porte e tipo de negócios, de 
modo a conscientizar todos os colaboradores de que a informação é um bem, isto é, 
tem valor para a empresa e deve ser protegida (FONTES, 2006) 
A proteção de dados contra ameaças e ataques, como CRACKERS, que tem 
como uma das principais práticas o roubo de informações em sites de e-commerce 
se tornou de suma importância nas organizações. Não existe rede ou informação 
100% segura a partir do momento em que estamos conectados na rede, buscando e 
compartilhando informações. O monitoramento das informações é essencial para 
detectar ataques e evitar consequências desagradáveis, a perda ou roubo de 
informações levaria uma organização a perder credibilidade no mercado e por 
consequência, sua desvalorização. 
Sendo a informação um dos ativos mais valiosos de uma organização e com 
a implementação da rede de computadores, a informação precisa estar muito bem 
protegida e ser muito bem gerenciada. 
Uma das técnicas mais utilizadas para a proteção dessas informações é a 
criptografia. É uma técnica que utiliza cifras e códigos para tornar uma informação 
em ilegível. Somente quem tiver a chave de decriptação poderá visualizar a 
informação em um formato legível novamente. A criptografia é usada para manter o 
6 
 
sigilo de uma mensagem, técnicas criptográficas são utilizadas desde a antiguidade. 
Eram, por exemplo, aplicadas em guerra, para ocultar informações do inimigo.Basicamente, podemos fazer uma subdivisão da criptografia em dois tipos: 
criptografia de chave simétrica e criptografia de chave assimétrica. A criptografia de 
chave simétrica também pode ser chamada de criptografia de chave privada e este 
modelo consiste em uma chave tanto para cifrar quanto para decifrar as 
informações. A criptografia de chave assimétrica, ou criptografia de chave pública é 
um criptossistema que utiliza duas chaves distintas, uma chave pública é utilizada 
para cifrar e a uma chave privada é utilizada para decifrar. 
E como ter a certeza da origem e da integralidade de uma mensagem 
criptografada, por exemplo? Para isso contamos com o certificado digital. Ele é um 
documento eletrônico, assinado por uma autoridade certificadora, que atesta a 
origem e integridade. Um certificado digital é utilizado por pessoas, empresas, sites, 
etc (COSTA, 2015). 
Ao longo deste trabalho, iremos dissertar sobre algumas das técnicas de 
criptografia mais utilizadas, seus conceitos, usos e aplicações. Iremos realizar uma 
análise sobre a criptografia (cifra de Vigenère) na qual foi escolhida pelo nosso 
grupo e algumas comparações com outros tipos de criptografias. Também iremos 
elaborar um programa de criptografia usando a cifra de Vigenère, usando a 
linguagem C# (C Sharp). 
 
 
 
 
 
7 
 
 
2. OBJETIVO DO TRABALHO 
2.1 Geral 
Neste trabalho, iremos pesquisar e dissertar sobre a criptografia, suas 
técnicas criptográficas mais utilizadas, seus conceitos, usos e aplicações. Ao final, 
iremos elaborar e implementar um programa de criptografia em C# (C Sharp), que 
em nossa escolha será a “Cifra de Vigenère”. 
 
2.2 Específicos 
 
● Pesquisar e dissertar sobre os conceitos gerais de criptografia 
● Pesquisar e dissertar sobre as técnicas criptográficas mais utilizadas e 
conhecidas 
● Pesquisar e dissertar sobre a cifra de Vigenère 
● Desenvolver um programa de criptografia, utilizando a linguagem C# (C 
Sharp) e a cifra de Vigenère. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
3 CRIPTOGRAFIA 
 
A palavra Criptografia vem do grego “kryptós”, que significa secreto ou oculto 
e “grápho”, que significa grafia, é o nome dado a ciência de codificar informações 
tornando seu conteúdo ilegível (OLIVEIRA, 2013). 
A criptografia é uma das maneiras mais antigas de transmitir informações e 
dados com uma maior segurança, de modo a evitar que pessoas não autorizadas 
tenham acesso as informações. Somente quem tiver a chave de encriptação poderá 
acessar o conteúdo legível das informações. Segundo Souza (2011, p.3), “A 
criptografia é o produto do trabalho humano em busca de liberdade, privacidade, 
segurança e soberania de sua nação”. 
O estudo da criptografia é chamado de criptoanálise e tem como objetivo 
analisar um algoritmo de criptografia com o intuito de revelar o texto claro contido na 
mensagem cifrada sem o conhecimento da chave de encriptação ou do mecanismo 
usado para cifrar (DELGADO, 2011). 
Quando o assunto é criptografia, precisamos nos habituar e conhecer 
algumas palavras que irão nos ajudam a entender melhor a arte de criptografar e 
descriptografar. Segundo Stallings, (2014, p.18). 
uma mensagem original é conhecida como texto claro (ou plaintext), 
enquanto a mensagem codificada é chamada de texto cifrado (ou 
ciphertext). O processo de converter texto claro em texto cifrado é 
conhecido como cifragem ou criptografia; restaurar o texto claro a partir do 
texto cifrado é a decifragem ou decriptografia. Os muitos esquemas 
utilizados para a criptografia constituem a área de estudo conhecida como 
criptografia. Esse esquema é conhecido como sistema criptográfico ou cifra. 
As técnicas empregadas para decifrar uma mensagem sem qualquer 
conhecimento dos detalhes de criptografia estão na área da criptoanálise. A 
criptoanálise é o que os leigos chamam de "quebrar o código". As áreas da 
criptografia e criptoanálise juntas são chamadas de criptologia. 
De acordo com Victor Fiarresga (2010) os objetivos da criptografia são: 
confidencialidade, integridade, autenticação e não repudio. 
 Confidencialidade: assegura que as informações não fiquem 
disponíveis a terceiros, ou seja, a indivíduos não autorizados. 
 Integridade: assegura que o conteúdo de uma informação permaneça 
integro, ou seja, sem modificações não autorizadas. 
 Autenticação: identifica pessoas ou processos com quem se 
estabelece comunicação. 
9 
 
 Não repudio: assegura que as partes envolvidas na comunicação 
neguem o envio ou recepção de informações. 
Estes objetivos são essenciais para qualquer criptografia ou sistema de 
segurança computacional. 
Desde a antiguidade, o homem sempre teve a necessidade de se comunicar, 
seja verbalmente ou pela escrita, através de mensagens, que muitas vezes 
precisavam que o seu conteúdo permanecesse secreto (GANASSOLI; 
SCHANKOSKI, 2015). 
Os primeiros relatos sobre escritas secretas datam do século V a.C. pelo 
historiador grego Heródoto (485 a.C. – 420 a.C.) no livro “As histórias de Heródoto”, 
onde ele retrata as histórias dos conflitos entre a Pérsia e a Grécia, em que a 
habilidade da escrita secreta da Grécia foi uma das causas de não ter sido 
conquistada por Xerxes (MARQUES, 2013). 
Essa arte de ocultar mensagens é chamada de esteganografia e após 
Heródoto várias formas de esteganografia foram utilizadas no mundo, durante 
muitos séculos. O longo uso dessa arte nos mostra que oferece uma ligeira 
segurança, mas é vulnerável a uma vigilância constante e rígida. 
Com o passar do tempo, melhorias e novas descobertas, a humanidade 
passou a utilizar aparelhos e maquinas para criptografar mensagens. Uma das 
primeiras ferramentas de criptografia que temos conhecimento é o Citale (Figura 1), 
utilizada no século V a.C. por espartanos, era um bastão de madeira que utilizava 
uma tira de couro ou papiro enrolada a si, de forma espiral, para cifrar a mensagem 
e para decifrar era necessário enrolar a tira em um citale de mesmo diâmetro 
(GANASSOLI;SCHANKOSKI, 2015). 
Figura 1 – Citale 
 
 
Fonte: https://cryptoid.com.br/wp-content/uploads/2015/07/scytale.png 
 
 
10 
 
 Com a evolução da criptografia, foram surgindo novas formas de cifrar 
palavras e textos. O imperador romano Júlio César utilizava uma cifra, que leva o 
seu nome, para se comunicar com seu exercito. A cifra de César (Figura 2) é uma 
cifra de substituição, onde cada letra do alfabeto é substituída por outra, 3 posições 
adiante, sendo que as 3 ultimas letras do alfabeto correspondem as 3 primeiras 
(MARQUES, 2013). 
 
Figura 2 – Cifra de Cesar 
 
Fonte: http://www.setesys.com.br/wp-content/uploads/2012/10/00015.jpg 
 
Até a década de 1970 todas as cifras eram simétricas, ou seja, a chave para 
encriptar e decriptar uma mensagem era a mesma e seu uso era mais destinado à 
área política e militar. Com o surgimento e generalização de computadores pelo 
cidadão comum, a criptografia tornou-se fundamental para o cotidiano (FIARRESGA, 
2010). 
O avanço significante da tecnologia, e com a facilidade em tê-la, alguns 
quesitos como pagar uma conta online nunca ficaram tão fáceis. O sistema de dados 
da criptografia tem evoluído e tido uma significante importância para termos uma 
confiabilidade e conforto. O controle sobre essa informação se tornou muito 
estratégico, e as demandas de empresas de grande porte, cada dia cresce mais 
com essa necessidade notável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
4 TÉCNICAS CRIPTOGRÁFICAS MAIS UTILIZADAS 
4.1 Criptografia simétrica. 
 
 Criptografia simétrica (Figura 3), também conhecida como criptografia de 
chave secreta modifica um texto claro para um texto cifrado a partir da chave 
secreta, onde essa chave novamente será usada para decriptar a mensagem, 
voltando a um texto claro (Cavalcante, 2004). 
Este tipo de criptografia foi o único utilizado até o surgimento da criptografia 
por chave publica (Criptografia assimétrica) na década de 1970.O emissor da 
mensagem e o receptor precisam ter a chave para cifrar e decifrar, obtendo acesso 
as informações legíveis. 
 
Figura 3 - Criptografia Simétrica 
 
Fonte: STALLINGS, p 18. 2014. 
4.1.1 Técnicas de Substituição 
 
 Uma cifra de substituição tem como objetivo substituir letras do texto claro por 
outras letras, números ou símbolos (STALLINGS, 2014). Podemos ter uma cifra de 
substituição monoalfabética, que possui um único alfabeto de cifra ou podemos ter 
uma cifra polialfabética, que possui mais de um alfabeto de cifra. 
 
4.1.2 Técnicas de Transposição 
 
 Uma cifra de transposição tem como princípio mudar a ordem das letras da 
mensagem a ser encripitada. Em um exemplo, pode-se encriptar o texto claro 
12 
 
percorrendo-o por colunas, como em um vetor de 6 posições, onde o primeiro 
caractere do texto claro pelo terceiro, o segundo pelo quinto e o quarto pelo sexto 
(JASCONE, 2003). 
Uma criptografia por pura transposição é rapidamente conhecida, devido a 
freqüência de letras do texto original. Para uma segurança maior é necessário mais 
de um estágio de transposição, o que a torna mais complexa e mais difícil de ser 
reconstruída. 
4.1.3 Cifra de fluxo 
 
 É uma cifra que encripta um fluxo de dados um bit por vez, um exemplo 
clássico de cifra de fluxo é a cifra de Vigenère. O fluxo de chaves sendo aleatório 
torna essa cifra inquebrável (STALLINGS, 2014). Entretanto, o fluxo de chaves 
precisa ser entregue aos dois usuários com antecedência e por um canal seguro e 
independente. Nesta técnica o fluxo de bits é controlado por chave. Uma das 
vantagens em utilizar uma cifra de fluxo é a velocidade da cifragem e decifragem, 
onde uma letra pode ser transformada assim que recebida pelo algoritmo, sem 
depender da próxima (SERAFIM, 2012). 
4.1.4 Cifra de Bloco 
 
 Neste método de cifragem, o texto claro será dividido em blocos de mesmo 
tamanho pelo algoritmo, geralmente em blocos de 64 ou 128 bits (SERAFIM, 2012). 
Cifras de blocos costumam ser mais utilizadas em aplicações de criptografia 
simétrica em rede. Assim como a cifra de fluxo, os dois usuários compartilham uma 
chave simétrica, assim com na cifra de fluxo. 
 
4.1.5 Data Encryption Standard (DES) 
 
De acordo com Stallings (2014) o algoritmo DES é conhecido como base de 
diversas criptografias simétricas, já foi o algoritmo mais utilizado, especialmente em 
aplicações financeiras e é o algoritmo mais importante, embora esteja destinado a 
ser substituído pelo advanced encryption standard (AES). 
13 
 
Em uma encriptação DES, o texto claro precisa ter um comprimento de 64bits 
e a chave precisa ter um comprimento de 56bits. O processo de encriptação passa 
por algumas etapas, na primeira delas, o texto claro passa por uma permutação 
inicial, que reorganiza os bits para então produzir a entrada permutada. Na segunda 
etapa o processo de encriptação passa por 16 rodadas de diversas lógicas de 
substituição e permutação. Em sua ultima etapa é realizada uma permutação, que é 
o inverso da permutação inicial, produzindo o texto cifrado em 64bits. 
O avanço tecnológico e velocidade de processamento em computadores nos 
dias atuais ameaçam a criptografia DES, pois não é preciso um hardware especial 
para quebrar a chave por força bruta. 
4.1.6 Advanced Encryption Standard (AES) 
 
 Anunciada pelo National Institute of Standards and Technology (NIST) em 
2003, a criptografia AES talvez seja a criptografia simétrica mais utilizada. 
O AES é uma cifra simétrica de bloco que surgiu através de um concurso com 
o intuito de escolher um novo algoritmo simétrico para proteger informações do 
governo federal dos Estados Unidos, sendo classificada como substituta da cifra 
DES (OLIVEIRA, 2012). 
Em uma criptografia AES a cifra recebe um bloco de texto no tamanho de 128 
bits ou 16 bytes e a chave pode ter um comprimento de 128, 192 ou 256 bits (16, 24 
ou 32 bytes). A encriptação recebe como entrada um único bloco de 128 bits e a 
chave de encriptação, gerando assim uma saída também de 128 bits, de forma que 
se na decriptação a chave utilizada for a correta, retornará o texto claro. 
4.2 Criptografia assimétrica 
 
A criptografia assimétrica (Figura 4), criada em 1970 também é conhecida 
como criptografia de chave pública, talvez seja a maior revolução na história da 
criptografia (STALLINGS, 2014) 
 Com o avanço da internet, se tornou mais usada que a criptografia simétrica. 
Os algoritmos de chave pública são baseados em funções matemáticas e não mais 
por substituições e permutações. 
14 
 
Nesse tipo de criptografia, os algoritmos assimétricos utilizam duas chaves 
criptográficas no processo de encriptação e decriptação: a chave pública que é 
utilizada para cifrar, é amplamente divulgada com todos, e a chave privada, deve ser 
mantida em sigilo, pois é com ela que o destinatário fará a decriptação da 
mensagem que foi cifrada (PERREIRA, 2013). 
É importante ressaltar que a criptografia assimétrica muitas vezes é 
classificada como mais segura que a criptografia simétrica, mas na verdade, a 
segurança de qualquer criptografia depende do tamanho da chave e do trabalho 
envolvido para quebrar uma cifra (STALLINGS, 2014). 
 
Figura 4 - Criptografia assimétrica 
 
Fonte: http://jkolb.com.br/wp-content/uploads/2015/11/assim%C3%A9trica2.png 
4.2.1 RSA 
 
Desenvolvida por Ron Rivest, Adi Shamir e Len Adlemann, a criptografia leva 
as iniciais dos seus criadores (RSA) e ficou tão conhecida que nos dias de hoje é o 
algoritmo mais importante de encriptação e decriptação para a criptografia de chave 
publica (OLIVEIRA, 2012). Foi também o primeiro algoritmo a possibilitar criptografia 
e assinatura digital. Está presente em diversos lugares como em compras online, em 
autenticações de e-mails, trocas de mensagens por redes inseguras entre outras, 
etc. 
O algoritmo RSA utiliza números primos para a cifragem. A premissa nessa 
utilização consiste na facilidade de multiplicar dois números primos para obter um 
terceiro número, mas que seja muito difícil recuperar os dois números primos a partir 
do terceiro (OLIVEIRA, 2012). 
15 
 
Um dos primeiros passos na encriptação é comparar o texto em números da 
tabela ASCII para então aplicar princípios matemáticos. Em uma breve explicação, a 
construção da chave pública e privada é realizada a partir da multiplicação de dois 
números primos, P e Q, números estes que devem ser escolhidos, para assim gerar 
um número N = p*q. (MARINHO, 2017). Opta-se por escolher números primos 
grandes para que se tenha um do algoritmo seguro. Fatorar o resultado de uma 
multiplicação de números primos, sendo esses números muito extensos levaria 
muito tempo, anos, décadas, séculos ou até mesmo milênios, portanto é inviável 
fatorar. 
4.2.2 ElGamal 
 
Anunciada em 1984 por Taher Elgamal, é um algoritmo de chave publica, sua 
matemática difere da utilizada no RSA. A matemática deste algoritmo trabalha com 
grandes quantidades numéricas, baseai-se no problema do logaritmo discreto. A 
segurança deste criptossistema está na dificuldade de calcular logaritmos discretos. 
É um criptossistema seguro, pois apresenta um enorme obstáculo quando se 
tenta quebrá-lo, devido ao motivo de calcular logaritmos discretos em um corpo 
finito, que nos lembra o problema de fatoração (OLIVEIRA, 2012). 
4.2.3 Assinatura digital 
 
A criptografia assimétrica também é utilizada como um meio de assinatura 
digital, a pessoa que assina uma mensagem usa a chave privada para criptografar, e 
a mensagem criptografada pode ser decriptada por qualquer outra pessoa que 
possua a chave pública (OLIVEIRA, 2012). 
A assinatura digital visa garantir a autenticidade e integridade de uma 
mensagem, verificando o autor, a data e hora da assinatura. Ela precisa ser simples 
de produzir para o assinante do documento ou mensagem, precisa usar alguma 
informação exclusiva do emissor, de modo que impeça falsificaçãoe negação, 
precisa ser um padrão de bits que depende do documento ou mensagem e precisa 
ser computacionalmente inviável de falsificar. 
 As assinaturas apresentam níveis notáveis de confiabilidade sobre a 
identidade de cada assinante e a autenticidade dos documentos que eles assinam. 
16 
 
5 CIFRA DE VIGENÈRE 
5.1 Estruturação, conceitos e fundamentação 
 
A cifra de Vigenère é uma cifra polialfabética, ou seja, a mesma letra do texto 
claro pode ser substituída por várias letras diferentes, para tal, a cifra utiliza 
diferentes alfabetos de cifra, evitando assim que a mensagem sofra um ataque pela 
análise de frequência (FIARRESGA, 2010). 
Diferentemente das cifras monoalfabéticas, como a de César, que trabalha 
somente com 25 chaves possíveis, a cifra de Vigenère trabalha com um conjunto de 
regras de substituição monoalfabéticas, de modo que, uma chave determina qual 
regra em particular é escolhida para cifrar a mensagem. Em seu livro Stallings (2014, 
p.33) afirma que “Outra forma de melhorar a técnica monoalfabética simples é usar 
diferentes substituições monoalfabéticas enquanto se prossegue pela mensagem de 
texto claro”. Este criptossistema é classificado como uma criptografia simétrica por 
utilizar uma única chave tanto para criptografar quanto para descriptografar. 
O método para a cifragem é simples, podendo ser realizado até 
manualmente, porém um tanto cansativo dependendo da mensagem a ser 
criptografada. Esta técnica criptográfica consiste no uso da Tabula recta, que é 
constituída por 26 alfabetos em linhas diferentes. Souza (2011, p.8) afirma que “os 
alfabetos da cifra de Vigenère são apenas deslocamentos do alfabeto original”. 
Estes deslocamentos são ciclicamente à esquerda em comparação ao alfabeto 
anterior. O primeiro alfabeto seguirá sua forma original, de A a Z sem deslocamento, 
o segundo terá o 1º deslocamento, uma casa à esquerda, portanto, começará com a 
letra B. O terceiro será deslocado duas casas a esquerda, assim começará com a 
letra C. Este processo de deslocamento continuará até termos 26 deslocamentos, 
correspondendo então a 26 cifras de César. 
A cifragem é ditada por uma “palavra-chave”, cada letra do texto claro é 
criptografado por cada letra da palavra-chave, que deverá ter a mesma quantidade 
de caracteres do texto claro a ser cifrado. Caso a palavra-chave seja menor que o 
texto claro, haverá a repetição da palavra-chave no processo de encriptação até que 
se torne do tamanho do texto claro. Tendo a mensagem “INVADIR ROMA” como 
exemplo e utilizando a palavra “TESTE” como chave, podemos verificar que o 
tamanho da nossa chave é menor que o nosso texto claro que queremos criptografar 
17 
 
e, portanto no processo de encriptação, a nossa chave será repetida até que 
obtenha a mesma quantidade de caracteres da nossa mensagem, para que assim 
possa encriptar cada letra do texto claro. 
 Visualizando a tabula recta (Figura 5), iremos encriptar a mensagem 
“INVADIR ROMA” usando a palavra-chave “TESTE” para encriptar, vejamos: 
Figura 5 - Tabula recta 
 
Fonte: Elaborada pelos autores. 
 
O alfabeto na primeira coluna horizontal da (Figura 5), destacada acima, 
sempre servirá para o nosso texto claro e a primeira coluna vertical do alfabeto à 
margem esquerda sempre servirá de uso para a palavra-chave que irá criptografar o 
nosso texto claro. 
Sendo a primeira letra da mensagem o “I” e a primeira letra da palavra-chave 
o “T”, iremos localizar na coluna correspondente ao “I” de nosso texto claro, o ponto 
em que encontrará a coluna que corresponde a primeira letra da nossa chave, no 
caso a coluna do “T”, este encontro gerará uma nova letra ou podemos dizer que foi 
gerada a primeira cifra da nossa mensagem. Usando a tabela, vemos que a letra é 
18 
 
B. Seguindo a lógica acima, veremos que a segunda letra do nosso texto claro é “n” 
e o encontro da coluna “n” com a coluna da segunda letra da palavra-chave que é 
“e”, teremos uma nova cifra, o R. Este processo de encriptação seguirá até a última 
letra do texto claro. Ao longo do processo veremos que a palavra-chave escolhida é 
menor que o texto claro e por regra teremos que repetir a chave, até que a mesma 
tenha a mesma quantidade de bits do texto claro. A tabela abaixo mostra a cifragem 
do texto claro. 
Tabela 1 
Texto Claro: INVADIR ROMA 
Chave: TESTETE STET 
Cifrado: BRNTHBV JHQT 
Fonte: Elaborada pelos autores. 
Usando a cifra de Vigenère, o texto claro “INVADIR ROMA” se transformou no 
texto cifrado “BRNTHBV JHQT”. 
5.2 Benefícios em relação às técnicas anteriores. 
 
O principal benefício da cifra de Vigenère em uma comparação com a cifra de 
César é uma maior segurança. A cifra de César é a mais conhecida e famosa das 
cifras e serviu como inspiração e base para a criação da cifra de Vigenère. De 
acordo com Groenwald e Olgin (2010, p. 3) 
Como a Cifra de César era de substituição de letras, facilmente 
decodificada por criptoanalistas, por apresentar 26 chaves em potencial, a 
solução encontrada no século XVI, foi a cifra polialfabética criada pelo 
diplomata francês Blaise Vigenère, denominada Cifra de Vigenère e que 
seguia o mesmo princípio da Cifra de César, porém eram utilizados 26 
alfabetos cifrados para codificar e decodificar uma mensagem. 
 O método de cifragem em uma cifra de César é simples e nada trabalhoso de 
ser decriptado, devido a este fato, podemos dizer claramente que a Cifra de 
Vigenère é a mais segura e o método utilizado na encriptação é mais trabalhoso. 
Outro benefício na parte de segurança da cifra de Vigenère é o fato dela utilizar uma 
chave para codificar e decodificar uma mensagem, o que a torna mais segura e 
completa, mesmo fazendo uso de 26 cifras de César. 
A cifra de César embora mais simples foi extremamente útil para a sua época, 
porém para os dias atuais é obsoleta. A segurança é baixíssima e se for conhecido 
19 
 
que o texto cifrado é uma cifra de César, então uma criptoanálise por força bruta 
será facilmente realizada (STALLINGS, 2014). 
Um dos benefícios da cifra de Vigenère em relação a cifra RSA é sua 
implementação e manuseio em um sistema computacional, objetivo deste trabalho. 
A "fácil" implementação em um sistema computacional à torna melhor de ser 
trabalhada, mas o que não significa uma maior segurança. 
5.3 Aplicações que fazem e fizeram uso da técnica. 
 
 Um de seus usos mais famosos aconteceu durante a guerra civil americana 
(1861 - 1865) por parte do serviço secreto dos Estados Confederados da América 
(DAMICO, 2009). A implementação da cifra para ocultar as informações do inimigo 
dava-se pela utilização de um disco de cifra. 
 
Figura 6 - Disco de cifra 
 
Fonte: http://www.cryptomuseum.com/crypto/vigenere/img/300378/002/small.jpg 
 
Ao longo da história, a cifra de Vigenère foi implementada em cilindros 
cifrantes, passando por algumas transformações e melhorias. Dentre as melhorias, a 
cifragem de mensagens começou a ser realizada por meio de máquinas (BABU; 
KUMAR; BABU, 2010). Uma dessas máquinas foi a Enigma, talvez o dispositivo 
mais conhecido de criptografia, usada pela Alemanha, na Segunda Guerra Mundial. 
 
 
 
20 
 
5.4 Comparação entre esta técnica e outras conhecidas. 
 
É notório que existem grandes semelhanças quando comparamos a Cifra de 
Vigenère com as demais, no jeito que é realizado a criptografia, na aplicação e na 
decriptação da mensagem. 
A cifra de Hill inventada em 1929 por Lester S. Hill, assim como a cifra de 
Vigenère é uma cifra polialfabética. Em uma criptoanálise é mais difícil de ser 
quebrada quando só se conhece o texto cifrado, mas é facilmente quebrada quando 
se conhece o texto claro que deu origem ao texto cifrado (ALMEIDA, 2012). 
Podemos fazer uma comparação com a cifra One-Time-Pad, onde a cifragem 
é realizada através de um processo similar à cifra de Vigenère, usando a aritmética 
modular. Cada letra do alfabeto é associada a um número de 0a 25, de modo que a 
combinação do texto claro com a cifra é realizada pela adição destes números 
módulo 26 e a decifragem é obtida através da subtração da chave módulo 26 
(SOUZA, 2011). 
A segurança de uma criptografia é fundamental e nos dias atuais uma cifra 
como a de Vigenère não é considerada segura. Em meados de 1970 foi 
desenvolvida um novo tipo de criptografia, a assimétrica e com este novo tipo surgiu 
a mundialmente conhecida cifra RSA. A cifra permite uma troca de informações bem 
mais segura, sua segurança é garantida pela dificuldade computacional em fatorar 
um número qualquer e também possui um método de assinatura digital (CAMPELO; 
LEAL, 2007). 
5.5 Vulnerabilidade e falhas 
 
Criada em meados de 1440 pelo italiano Leon Battista Alberti e por fim 
aperfeiçoada pelo francês Blaise de Vigenère, (cifra leva seu nome), ficou conhecida 
como "A cifra indecifrável” por cerca de 300 anos. Em 1854, Charles Babbage 
desenvolveu uma técnica criptoanalítica capaz de extrair a chave do criptossistema 
e decifrá-lo (SOUZA, 2011). 
 Um criptossistema como a cifra de Vigenère nos dias atuais não é 
considerado seguro, por usar somente uma chave, portanto, não é mais utilizado por 
sistemas que prezem por extrema segurança. Uma criptoanálise cujo principal 
objetivo é analisar e explorar a característica do algoritmo para enfim tentar deduzir 
21 
 
um texto claro ou a chave de encriptação pode facilmente quebrar a cifra. O uso 
repetido da chave na encriptação pode ocasionar em letras repetidas, assim 
facilitando a decriptação. Outro método para conseguir quebrar a cifra é conhecido 
como "Ataque por força bruta", que consiste em testar todas as chaves possíveis do 
texto cifrado, até conseguir uma tradução para o texto claro, o processo é um tanto 
trabalhoso e consome muito tempo (STALLING, 2014). 
O sucesso na obtenção da chave por um dos dois tipos de ataque ocasionaria 
em perdas catastróficas de informações. 
5.6 Melhorias propostas ou implementadas 
 
 Em 1918, Gilbert Sandford Vernam, da AT&T propôs uma cifra baseada na 
cifra de Vigenère. A chave da cifra deveria ser tão comprida quanto o texto claro. A 
cifra de Vernam por ser uma melhoria da cifra de Vigenère, também é uma cifra 
polialfabética. Este criptossistema funciona sobre dados binários (bits), em vez de 
letras, como a cifra de Vigenère. Assim, o texto claro é cifrado realizando-se o XOR 
(operação lógica ou exclusivo) bit a bit entre o texto claro e a chave (STALLINGS, 
2014). 
Pouco tempo depois, um oficial do exército americano, Joseph Mauborgne 
propôs uma melhoria na cifra de Vernam, em que a chave ao invés de ser 
constituída por outro texto ou frase, poderia ser uma sequência aleatória de 
caracteres (SOUZA, 2011). Assim surge a cifra One-Time-Pad, onde a chave é 
randômica, não se repete e é usada apenas uma vez. A cifra OTP é inquebrável por 
não haver informações suficientes no texto cifrado para determinar o texto claro ou a 
chave utilizada na encriptação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
6 PROJETO DO PROGRAMA 
 
 Antes da implementação da cifra de Vigenère no C# (CSharp), foi elaborada 
uma pesquisa sobre quais outras cifras poderíamos implementar e após a pesquisa, 
o grupo optou por trabalhar com a cifra de Vigenère. A ligeira facilidade em sua 
implementação foi um dos motivos cruciais para a decisão. 
 A programa deve cifrar uma mensagem digitada pelo usuário junto com uma 
chave, que pode ser uma palavra ou um texto. Essa chave servirá para encriptar a 
mensagem e ao final da encriptação, o programa deverá imprimir no monitor o texto 
encriptado para visualização do usuário. Outra funcionalidade do programa é a 
possibilidade de decriptar um texto fornecido pelo usuário, junto com a respectiva 
chave de decriptação. 
 A cifra de Vigenère é mundialmente conhecida por criptografar somente 
textos que contenham caracteres de A a Z e devido à está característica a cifra 
sofreu uma melhoria em nossa implementação no C# (CSharp), podendo 
criptografar também números e os caracteres: :, ;, <, =, >, ?,@, representados na 
tabela ASCII (Figura 7) por: 58,59,60,61,62,63 e 64. 
Figura 7 - Tabela ASCII 
 
Fonte: https://www.dobitaobyte.com.br/iot-introducao-boas-praticas-com-mqtt/ascii_table/ 
 
 Embora implementada a melhoria acima mencionada, o programa apresenta 
algumas restrições como: 
23 
 
1) Um texto digitado com espaços modificará a estrutura da cifragem, 
portanto, o texto a ser cifrado deverá ser digitado sem espaços. 
2) O programa não reconhecerá o “Ç” como um caractere do alfabeto, 
portanto, sua cifragem não acontecerá. 
3) O programa não cifrará textos que contenham caracteres 
representados abaixo no número 48 e acima do número 90 da tabela 
ASCII. 
Ao iniciar o programa, será apresentado ao usuário qual cifra está sendo 
utilizada para criptografar, também será apresentado o menu de maneira simples e 
objetiva, com as opções para que o usuário possa escolher: 1 – Criptografar; 2 – 
Descriptografar; 3 – Sair do programa. 
 Após o usuário digitar um número, o programa verificará se o número 
corresponde aos apresentados no menu, caso o número não corresponda, 
aparecerá a seguinte mensagem: “OPÇAO INVÁLIDA, DIGITE NOVAMENTE: ”. A 
mensagem irá se repetir até que o usuário digite o número de uma opção válida. 
Quando o número digitado corresponder a uma opção válida, o programa irá para a 
próxima etapa. Se a opção digitada for 3 (Sair do programa) aparecerá uma nova 
mensagem solicitando a confirmação se o usuário realmente deseja sair do 
programa. Se a opção digitada for 1 (Criptografar) o programa exibirá no monitor a 
mensagem: “OPÇÃO DIGITADA: CRIPTOGRAFAR”, abaixo solicitará que o usuário 
digite o texto a ser criptografado, caso o usuário não digite nenhum texto e aperte o 
(enter), a seguinte mensagem surgirá na tela: “NENHUM TEXTO DIGITADO!!! 
DIGITE O TEXTO A SER CRIPTOGRAFADO:” e irá se repetir até um texto ser 
digitado. 
 Com o texto claro digitado o programa solicitará uma chave para que assim 
possa criptografar o texto claro. A chave deve possuir no mínimo 4 caracteres, caso 
contrário o programa exibirá a mensagem: “A CHAVE DEVE CONTER NO MÍNIMO 
4 CARACTERES” e caso o usuário não digite nenhuma chave, surgirá a seguinte 
mensagem: “NENHUMA CHAVE DIGITADA!!! DIGITE UMA CHAVE:”. Após receber 
a chave com no mínimo 4 caracteres o programa passará para a etapa de cifragem 
do texto claro. 
 A cifragem acontece em uma estrutura de repetição FOR, que em sua 
primeira etapa faz uma variável CHAR de nome “caracter” receber o primeiro 
caractere da variável “textoClaro” e verifica através de uma comparação com a 
24 
 
tabela ASCII se o mesmo corresponde aos caracteres de 0 a Z, onde 0 = 48 e Z = 
90, se o caractere não corresponder a tabela ASCII, a cifragem não acontecerá. Em 
seguida a esta etapa, uma outra variável CHAR de nome “key1” recebe o primeiro 
caractere da variável “chave” na posição [ i ] mod tamanho da chave. Em seguida 
uma variável STRING de nome “cifra” recebe ela mesma que encontra-se vazia, 
junto com o primeiro caractere cifrado através do cálculo: cifra += (char)((43 + 
(caracter % 48 + key1 % 48)) % 43 + 48). Em uma expressão simplificada, seria: 
(((primeira letra da variável caracter mod 48 + a primeira letra da variável key1 mod 
48) + 43 ) mod 43 + 48). Após a cifragem na estrutura de repetição FOR, o 
programa exibirá no monitor o texto claro, a chave utilizada para cifrar e o texto 
cifrado. 
 Se a opção digitada for 2 (Descriptografar), o programa exibirá a mensagem: 
“OPÇÃO DIGITADA: DESCRIPTOGRAFAR” e solicitará que o usuário digite o texto 
a ser descriptografado. Assim como na opção 1, se o usuário não digitar nenhum 
texto e pressionar a tecla (enter), aparecerá a mensagem: “NENHUM TEXTO 
DIGITADO!!! DIGITE O TEXTO A SER DESCRIPTOGRAFADO:”. Após o texto ser 
digitado, o programa solicitará a chave utilizada na encriptação,para que assim 
possa fazer a decriptação, caso não seja digitada nenhuma chave, surgira a 
mensagem: “NENHUMA CHAVE DIGITADA!!! DIGITE UMA CHAVE:”. Na etapa 
seguinte o programa entrará numa estrutura de repetição FOR para decriptar o texto 
digitado. A estrutura de repetição é semelhante a utilizada na encriptação, onde a 
variável “caracter” recebe o primeiro caractere da variável “textoCifra” e a faz 
estrutura de repetição verificar através da tabela ASCII se o caractere corresponde 
aos caracteres de 0 a Z. Após essa verificação, a variável “key2” recebe o primeiro 
caractere da variável “ChaveCifra” na posição [ i ] mod tamanho da ChaveCifra. No 
processo seguinte, a variável “decriptação” recebe ela mesma e o primeiro 
caractere cifrado, através do cálculo: decriptacao += (char)((43 - (key2 % 48 - 
caracter % 48)) % 43 + 48). 
Ao final do comando “Criptografar” ou “Descriptografar” o programa possui uma 
estrutura de repetição DO que permite ao usuário repetir todo o processo, desde que 
o usuário digite N, através da pergunta: “Deseja sair [S/N]? ”. 
 
 
 
25 
 
7 RELATÓRIO COM AS LINHAS DE CÓDIGO DO PROGRAMA 
 
using System; 
using System.Collections.Generic; 
using System.Linq; 
using System.Text; 
using System.Threading.Tasks; 
 
namespace CirfraDeVigenere 
{ 
 class Program 
 { 
 static void Main(string[] args) 
 { 
 int opcao; // DECLARAÇÃO DE VARIÁVEIS 
 string textoClaro, textoCifra, chave, ChaveCifra, cifra = "", decriptacao 
= ""; 
 char caracter, key1, key2, continuar; 
 do 
 { 
 
Console.WriteLine("\n====================================================="); 
 Console.BackgroundColor = ConsoleColor.Gray; 
 Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Black; 
 Console.WriteLine("|| PROGRAMA DE CRIPTOGRAFIA - CIFRA DE VIGENÈRE 
||"); 
 Console.ResetColor(); 
 
Console.WriteLine("=====================================================\n"); 
 Console.WriteLine("\n ESCOLHA UMA OPÇÃO ABAIXO"); 
 Console.WriteLine("__________________________________"); 
 Console.WriteLine(" |"); 
 Console.WriteLine("----> 1 - Criptografar |"); 
 Console.WriteLine("----> 2 - Descriptografar |"); 
 Console.WriteLine("----> 3 - Sair do programa |"); 
 Console.WriteLine("__________________________________| \n"); 
 Console.Write("Digite uma opção: "); 
 do // REPETIÇAO CASO DIGITO FOR MAIOR QUE 3 
 { 
 opcao = int.Parse(Console.ReadLine()); 
 if (opcao > 3 || opcao < 1) 
 Console.Write("OPÇAO INVÁLIDA, DIGITE NOVAMENTE: "); 
 } while (opcao > 3 || opcao < 1); 
 
 
 switch (opcao) // ESCOLHA DAS OPÇÕES APRESENTADAS AO USUÁRIO 
 { 
 case 1: 
 Console.WriteLine("\nOPÇÃO DIGITADA: CRIPTOGRAFAR"); 
 Console.Write("\nDigite o texto a ser criptografado: "); 
 do // REPETIÇÃO CASO NENHUM TEXTO TENHA SIDO DIGITADO 
 { 
 textoClaro = Console.ReadLine(); 
 if (textoClaro == null || textoClaro == "") 
 Console.Write("NENHUM TEXTO DIGITADO!!! DIGITE O TEXTO 
A SER CRIPTOGRAFADO: "); 
 } while (textoClaro == ""); 
 
 do // REPITA ATÉ A CHAVE TER NO MÍNIMO 4 CARACTERES 
 { 
 Console.Write("\nDigite uma chave: "); 
 do // REPETIÇÃO CASO NENHUMA CHAVE TENHA SIDO DIGITADA 
26 
 
 { 
 chave = Console.ReadLine(); 
 if (chave == null || chave == "") 
 Console.Write("NENHUMA CHAVE DIGITADA!!! DIGITE 
UMA CHAVE: "); 
 } while (chave == ""); 
 
 if (chave.Length < 4) // VERIFICANDO TAMANHO DA CHAVE 
 Console.WriteLine("\nA CHAVE DEVE CONTER NO MÍNIMO 4 
CARACTERES"); 
 } while (chave.Length < 4); 
 
 for (int i = 0; i < textoClaro.Length; i++) // ESTRUTURA DE 
REPETIÇÃO PARA A CIFRAGEM 
 { 
 caracter = char.ToUpper(textoClaro[i]); 
 if (caracter < 48 || caracter > 90) // COMPARAÇÃO COM A 
TABELA ASCII 
 { 
 continue; 
 } 
 key1 = char.ToUpper(chave[i % chave.Length]);//CÁLCULO 
PARA A ENCRIPTAÇÃO 
 cifra += (char)((43 + (caracter % 48 + key1 % 48)) % 43 + 
48); 
 } 
 
Console.WriteLine("__________________________________________________________"); 
 Console.WriteLine("\nTEXTO CLARO: " + 
textoClaro.ToUpper()); 
 Console.WriteLine("CHAVE: " + 
chave.ToUpper()); 
 Console.WriteLine("TEXTO CRIPTOGRAFADO: " + cifra); 
 
Console.WriteLine("__________________________________________________________"); 
 cifra = ""; 
 break; 
 case 2: 
 
 Console.WriteLine("\nOPÇÃO DIGITADA: DESCRIPTOGRAFAR"); 
 Console.Write("\nDigite a mensagem a ser descriptografada: "); 
 do 
 { 
 textoCifra = Console.ReadLine();// REPETIÇÃO CASO NENHUM 
TEXTO TENHA SIDO DIGITADO 
 if (textoCifra == null || textoCifra == "") 
 Console.Write("NENHUM TEXTO DIGITADO!!! DIGITE O TEXTO 
A SER DESCRIPTOGRAFADO:"); 
 } while (textoCifra == ""); 
 Console.Write("\nDigite a chave: "); 
 do // REPETIÇÃO CASO NENHUMA CHAVE TENHA SIDO DIGITADA 
 { 
 ChaveCifra = Console.ReadLine(); 
 if (ChaveCifra == null || ChaveCifra == "") 
 Console.Write("NENHUMA CHAVE DIGITADA!!! DIGITE UMA 
CHAVE:"); 
 } while (ChaveCifra == ""); 
 
 for (int i = 0; i < textoCifra.Length; i++) // ESTRUTURA DE 
REPETIÇÃO PARA A DECRIPTAÇAO 
 { 
 caracter = char.ToUpper(textoCifra[i]); 
27 
 
 if (caracter < 48 || caracter > 90) // COMPARAÇÃO COM A 
TABELA ASCII 
 { 
 continue; 
 } 
 //CÁLCULO PARA A DECRIPTAÇÃO 
 key2 = char.ToUpper(ChaveCifra[i % ChaveCifra.Length]); 
 decriptacao += (char)((43 - (key2 % 48 - caracter % 48)) % 
43 + 48); 
 } 
 
Console.WriteLine("__________________________________________________________"); 
 Console.WriteLine("\nTEXTO CRIPTOGRAFADO: " + 
textoCifra.ToUpper()); 
 Console.WriteLine("CHAVE: " + 
ChaveCifra.ToUpper()); 
 Console.WriteLine("TEXTO CLARO: " + 
decriptacao.ToUpper()); 
 
Console.WriteLine("__________________________________________________________"); 
 decriptacao = ""; 
 break;case 3: 
 Console.WriteLine(); 
 break; 
 } 
 Console.Write("\nDeseja sair [S/N]? "); 
 continuar = char.Parse(Console.ReadLine().ToLower()); 
 Console.Clear(); 
 } while (continuar == 'n'); // REPETIÇÃO PARA SAIR OU NÃO DO PROGRAMA 
 
 Console.ReadKey(); 
 } 
 } 
} 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28 
 
8 APRESENTAÇÃO DO PROGRAMA EM FUNCIONAMENTO 
 
 
Figura 8 - Interface do Programa 
 
 
Figura 9 - Encriptação 
 
 
29 
 
Figura 10 - Decriptação 
 
 
 
Figura 11 - Extras do Programa 
 
 
 
 
30 
 
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