Cifrado César: cómo funciona, cómo descifrarlo y por qué es fácil de romper
El cifrado César sustituye cada letra por la que está un número fijo de posiciones más adelante en el alfabeto, y al llegar a la Z vuelve a empezar por la A. Con un desplazamiento de tres, el que según Suetonio usaba Julio César, la A pasa a ser D, la B pasa a ser E y HOLA se convierte en KROD. Para descifrar se retrocede el mismo número.
El cifrado César es el código con clave más sencillo que existe, y por eso es la primera lección clásica de criptografía. Esta guía cuenta de dónde viene, cómo cifrar y descifrar un mensaje a mano con un ejemplo resuelto, qué es ROT13, las dos maneras de romperlo sin la clave, el cifrado Vigenère que vino después y por qué nada de esto protege hoy. Al final, una herramienta gratuita cifra, descifra y rompe mensajes en el navegador.
Ideas principales
- Cada letra avanza un número fijo de posiciones en el alfabeto; ese número es la clave. Con desplazamiento 3: A→D, B→E, X→A, Y→B, Z→C.
- Según Suetonio, Julio César escribía sus cartas confidenciales con este cifrado y un desplazamiento de tres; ROT13 es la misma idea con un desplazamiento de 13.
- Es fácil de romper: con las 26 letras del alfabeto latino solo hay 25 desplazamientos, y el análisis de frecuencias, descrito ya por Al-Kindi en el siglo IX, halla la clave contando letras.
- El cifrado Vigenère usa un desplazamiento distinto en cada letra, fijado por una palabra clave, pero se rompió en el siglo XIX; ninguno de los dos es seguro hoy.
¿Qué es el cifrado César?
Es un cifrado por sustitución en el que cada letra del mensaje se cambia por la que ocupa un número fijo de posiciones más adelante. Ese número, el desplazamiento, es la clave. La misma sustitución vale para todo el mensaje, así que se trata de un cifrado monoalfabético. Con las 26 letras del alfabeto latino básico hay 25 desplazamientos útiles, porque desplazar 26 deja cada letra donde estaba.
Debe su nombre a Julio César. El historiador romano Suetonio cuenta en sus Vidas de los doce césares, en la dedicada a Julio César, que, cuando César tenía algo confidencial que decir en sus cartas, lo escribía cifrado, y que para leerlo había que poner la cuarta letra del alfabeto, la D, en lugar de la A, y así con las demás: un desplazamiento de tres. También señala que Augusto usaba un desplazamiento de uno. No se sabe hasta qué punto protegía de verdad los mensajes en su época, porque no se conserva ningún registro de cómo se resolvían entonces estos cifrados.
En términos aritméticos, se numeran las letras A = 0, B = 1 … Z = 25. Para cifrar una letra x con desplazamiento n se calcula (x + n) mod 26, el resto de dividir entre 26; para descifrar, (x − n) mod 26. Por ejemplo, la X es 23, y 23 + 3 = 26, cuyo resto entre 26 es 0: la X se convierte en A. Ese resto es lo que cierra el alfabeto como un anillo.
¿Cómo se cifra y se descifra con el cifrado César?
Escribe el alfabeto, escríbelo debajo otra vez desplazado según la clave y cambia cada letra por la que tiene debajo. Para descifrar se lee la tabla al revés, que equivale a retroceder la clave.
Con desplazamiento 3, la fila 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 queda sobre D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C. Cifremos NOS VEMOS AL ALBA letra a letra: N→Q, O→R, S→V, V→Y, E→H, M→P, O→R, S→V, A→D, L→O, A→D, L→O, B→E, A→D. El resultado es QRV YHPRV DO DOED. Los espacios y signos suelen dejarse como están, o se quitan para que la longitud de las palabras no dé pistas.
Para descifrar QRV se retrocede cada letra tres puestos: Q→N, R→O, V→S, y sale NOS. Retroceder 3 es lo mismo que avanzar 23. El desplazamiento de 13, llamado ROT13, es especial: 13 es la mitad de 26, de modo que la misma operación cifra y descifra, y HELLO se convierte en URYYB y vuelve atrás. ROT13 sirve para ocultar spoilers y finales de chistes, no para guardar secretos.
¿Por qué el cifrado César es tan fácil de romper?
Porque tiene muy pocas claves. Con solo 25 desplazamientos posibles, cualquiera puede probarlos todos, lo que se llama ataque de fuerza bruta, y quedarse con la única línea que se lee como un idioma. A mano lleva minutos; un ordenador lo hace al instante. Cifrar dos veces tampoco ayuda, porque un desplazamiento A seguido de otro B equivale a uno solo de A + B.
El segundo método es el análisis de frecuencias. En los textos en inglés, las letras más frecuentes suelen ser la E y la T, y las más raras la Q y la Z, y un desplazamiento César mueve todo ese patrón por el alfabeto sin cambiar su forma. Cuenta las letras del texto cifrado: si la H es la más común, seguramente representa la E, y la clave es 3. Las descripciones más antiguas que se conservan del análisis de frecuencias están en las obras de Al-Kindi, en el mundo árabe del siglo IX. Un texto muy corto puede ser ambiguo, porque RIVER desplazado 9 da ARENA, pero una o dos frases suelen bastar.
El cifrado Vigenère fue el paso siguiente: aplica a cada letra un desplazamiento César distinto, fijado por una palabra clave que se repite, donde A significa desplazar 0 y Z desplazar 25. Con la clave LIMON, ATACAR se convierte en LBMQNC: A + L = L, T + I = B, A + M = M, y así sucesivamente. Lo describió por primera vez Giovan Battista Bellaso en 1553; más tarde se atribuyó por error a Blaise de Vigenère y se ganó el apodo de «el cifrado indescifrable». Charles Babbage rompió una variante ya en 1854 sin publicarlo, y Friedrich Kasiski publicó un ataque general en 1863. Con una clave de una sola letra vuelve a ser un cifrado César.
¿Es seguro hoy el cifrado César y cómo probarlo?
No. Como cualquier cifrado con un único alfabeto de sustitución, no ofrece prácticamente ninguna seguridad, y el Vigenère se puede romper desde hace más de 150 años. Hoy el cifrado César sobrevive en pasatiempos, en anillos decodificadores de juguete y en ROT13; los mensajes y las webs reales los protege la criptografía moderna, muy lejos de desplazar letras. Su valor es didáctico: enseña qué es una clave, qué son cifrar y descifrar y por qué tener pocas claves es fatal.
Para probarlo, abre la herramienta gratuita de cifrado César de VITON13 SCHOOL. Escribe un mensaje, elige el desplazamiento y la herramienta lo cifra; introduce un texto cifrado con el mismo desplazamiento y lo descifra. Con 13 obtienes ROT13. La misma herramienta trabaja con el cifrado Vigenère: en lugar de un desplazamiento se escribe una palabra clave y cada letra se desplaza a su manera.
Para romper un mensaje sin la clave, usa la vista de descifrado: muestra a la vez los 25 desplazamientos del texto, para que la línea legible salte a la vista, y las frecuencias de las letras del texto, que puedes comparar con el patrón habitual del inglés, con la E y la T arriba. Úsala para comprobar el ejercicio de abajo.
En palabras sencillas
El cifrado César es un anillo de letras girado unos cuantos clics. Quien sabe cuántos clics lo gira de vuelta; quien no lo sabe puede probar sin más las 25 posiciones.
Pruébalo
Cifra tu nombre a mano con un desplazamiento de 3, luego introduce el resultado en la herramienta de cifrado César, descífralo y mira la lista de los 25 desplazamientos.
Resultado esperado
Tu nombre avanzado tres letras, de modo que ANA se convierte en DQD, y en la lista de 25 desplazamientos una sola línea que se lee como tu nombre.
Comprueba tu respuesta: Descifra HVWR HV GLYHUWLGR, cifrado con un desplazamiento de 3.
ESTO ES DIVERTIDO. Cada letra retrocede tres puestos: H→E, V→S, W→T, R→O, y luego G→D, L→I, Y→V, U→R.
Preguntas y respuestas
¿Cuál es la clave del cifrado César?
La clave es el desplazamiento, el número de posiciones que avanza cada letra. Con el alfabeto latino básico va de 1 a 25; el de César, según Suetonio, era 3.
¿Cómo se descifra un cifrado César sin la clave?
Probando los 25 desplazamientos y quedándose con el que se lee como un idioma, o contando letras: en un texto cifrado en inglés, la más frecuente suele ser la E, y de ahí sale la clave.
Para cifrar, avanza cada letra según la clave; para descifrar, retrocede lo mismo. Con solo 25 claves, el cifrado César cae probándolas todas o contando letras. Cífralo y luego rómpelo con la herramienta gratuita de cifrado César y Vigenère de VITON13 SCHOOL.
Fuentes y lecturas
- Wikipedia: Caesar cipher ↗Fuentes revisadas:
- Suetonius, The Life of Julius Caesar, 56 (Loeb Classical Library, 1913), on LacusCurtius ↗Fuentes revisadas:
- Wikipedia: Vigenère cipher ↗Fuentes revisadas: