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8. Criptografia

Criptografia é a ciência e arte de escrever mensagens em forma cifrada ou em código. É parte de um campo de estudos que trata das comunicações secretas, usadas, dentre outras finalidades, para:

Uma mensagem codificada por um método de criptografia deve ser privada, ou seja, somente aquele que enviou e aquele que recebeu devem ter acesso ao conteúdo da mensagem. Além disso, uma mensagem deve poder ser assinada, ou seja, a pessoa que a recebeu deve poder verificar se o remetente é mesmo a pessoa que diz ser e ter a capacidade de identificar se uma mensagem pode ter sido modificada.

Os métodos de criptografia atuais são seguros e eficientes e baseiam-se no uso de uma ou mais chaves. A chave é uma seqüência de caracteres, que pode conter letras, dígitos e símbolos (como uma senha), e que é convertida em um número, utilizado pelos métodos de criptografia para codificar e decodificar mensagens.

Atualmente, os métodos criptográficos podem ser subdivididos em duas grandes categorias, de acordo com o tipo de chave utilizada: a criptografia de chave única (vide seção 8.1) e a criptografia de chave pública e privada (vide seção 8.2).

8.1. O que é criptografia de chave única?

A criptografia de chave única utiliza a mesma chave tanto para codificar quanto para decodificar mensagens. Apesar deste método ser bastante eficiente em relação ao tempo de processamento, ou seja, o tempo gasto para codificar e decodificar mensagens, tem como principal desvantagem a necessidade de utilização de um meio seguro para que a chave possa ser compartilhada entre pessoas ou entidades que desejem trocar informações criptografadas.

Exemplos de utilização deste método de criptografia e sugestões para o tamanho mínimo da chave única podem ser vistos nas seções 8.4 e 8.5, respectivamente.

8.2. O que é criptografia de chaves pública e privada?

A criptografia de chaves pública e privada utiliza duas chaves distintas, uma para codificar e outra para decodificar mensagens. Neste método cada pessoa ou entidade mantém duas chaves: uma pública, que pode ser divulgada livremente, e outra privada, que deve ser mantida em segredo pelo seu dono. As mensagens codificadas com a chave pública só podem ser decodificadas com a chave privada correspondente.

Seja o exemplo, onde José e Maria querem se comunicar de maneira sigilosa. Então, eles terão que realizar os seguintes procedimentos:

  1. José codifica uma mensagem utilizando a chave pública de Maria, que está disponível para o uso de qualquer pessoa;
  2. Depois de criptografada, José envia a mensagem para Maria, através da Internet;
  3. Maria recebe e decodifica a mensagem, utilizando sua chave privada, que é apenas de seu conhecimento;
  4. Se Maria quiser responder a mensagem, deverá realizar o mesmo procedimento, mas utilizando a chave pública de José.

Apesar deste método ter o desempenho bem inferior em relação ao tempo de processamento, quando comparado ao método de criptografia de chave única (seção 8.1), apresenta como principal vantagem a livre distribuição de chaves públicas, não necessitando de um meio seguro para que chaves sejam combinadas antecipadamente. Além disso, pode ser utilizado na geração de assinaturas digitais, como mostra a seção 8.3.

Exemplos de utilização deste método de criptografia e sugestões para o tamanho mínimo das chaves pública e privada podem ser vistos nas seções 8.4 e 8.5, respectivamente.

8.3. O que é assinatura digital?

A assinatura digital consiste na criação de um código, através da utilização de uma chave privada, de modo que a pessoa ou entidade que receber uma mensagem contendo este código possa verificar se o remetente é mesmo quem diz ser e identificar qualquer mensagem que possa ter sido modificada.

Desta forma, é utilizado o método de criptografia de chaves pública e privada, mas em um processo inverso ao apresentado no exemplo da seção 8.2.

Se José quiser enviar uma mensagem assinada para Maria, ele codificará a mensagem com sua chave privada. Neste processo será gerada uma assinatura digital, que será adicionada à mensagem enviada para Maria. Ao receber a mensagem, Maria utilizará a chave pública de José para decodificar a mensagem. Neste processo será gerada uma segunda assinatura digital, que será comparada à primeira. Se as assinaturas forem idênticas, Maria terá certeza que o remetente da mensagem foi o José e que a mensagem não foi modificada.

É importante ressaltar que a segurança do método baseia-se no fato de que a chave privada é conhecida apenas pelo seu dono. Também é importante ressaltar que o fato de assinar uma mensagem não significa gerar uma mensagem sigilosa. Para o exemplo anterior, se José quisesse assinar a mensagem e ter certeza de que apenas Maria teria acesso a seu conteúdo, seria preciso codificá-la com a chave pública de Maria, depois de assiná-la.

8.4. Que exemplos podem ser citados sobre o uso de criptografia de chave única e de chaves pública e privada?

Exemplos que combinam a utilização dos métodos de criptografia de chave única e de chaves pública e privada são as conexões seguras, estabelecidas entre o browser de um usuário e um site, em transações comerciais ou bancárias via Web.

Estas conexões seguras via Web utilizam o método de criptografia de chave única, implementado pelo protocolo SSL (Secure Socket Layer). O browser do usuário precisa informar ao site qual será a chave única utilizada na conexão segura, antes de iniciar a transmissão de dados sigilosos.

Para isto, o browser obtém a chave pública do certificado4 da instituição que mantém o site. Então, ele utiliza esta chave pública para codificar e enviar uma mensagem para o site, contendo a chave única a ser utilizada na conexão segura. O site utiliza sua chave privada para decodificar a mensagem e identificar a chave única que será utilizada.

A partir deste ponto, o browser do usuário e o site podem transmitir informações, de forma sigilosa e segura, através da utilização do método de criptografia de chave única. A chave única pode ser trocada em intervalos de tempo determinados, através da repetição dos procedimentos descritos anteriormente, aumentando assim o nível de segurança de todo o processo.

8.5. Que tamanho de chave deve ser utilizado?

Os métodos de criptografia atualmente utilizados, e que apresentam bons níveis de segurança, são publicamente conhecidos e são seguros pela robustez de seus algoritmos e pelo tamanho das chaves que utilizam.

Para que um atacante descubra uma chave ele precisa utilizar algum método de força bruta, ou seja, testar combinações de chaves até que a correta seja descoberta. Portanto, quanto maior for a chave, maior será o número de combinações a testar, inviabilizando assim a descoberta de uma chave em tempo hábil. Além disso, chaves podem ser trocadas regularmente, tornando os métodos de criptografia ainda mais seguros.

Atualmente, para se obter um bom nível de segurança na utilização do método de criptografia de chave única, é aconselhável utilizar chaves de no mínimo 128 bits. E para o método de criptografia de chaves pública e privada é aconselhável utilizar chaves de 2048 bits, sendo o mínimo aceitável de 1024 bits. Dependendo dos fins para os quais os métodos criptográficos serão utilizados, deve-se considerar a utilização de chaves maiores: 256 ou 512 bits para chave única e 4096 ou 8192 bits para chaves pública e privada.

 

9. Certificado Digital

O certificado digital é um arquivo eletrônico que contém dados de uma pessoa ou instituição, utilizados para comprovar sua identidade. Este arquivo pode estar armazenado em um computador ou em outra mídia, como um token ou smart card.

Exemplos semelhantes a um certificado digital são o CNPJ, RG, CPF e carteira de habilitação de uma pessoa. Cada um deles contém um conjunto de informações que identificam a instituição ou pessoa e a autoridade (para estes exemplos, órgãos públicos) que garante sua validade.

Algumas das principais informações encontradas em um certificado digital são:

O objetivo da assinatura digital no certificado é indicar que uma outra entidade (a Autoridade Certificadora) garante a veracidade das informações nele contidas.

9.1. O que é Autoridade Certificadora (AC)?

Autoridade Certificadora (AC) é a entidade responsável por emitir certificados digitais. Estes certificados podem ser emitidos para diversos tipos de entidades, tais como: pessoa, computador, departamento de uma instituição, instituição, etc.

Os certificados digitais possuem uma forma de assinatura eletrônica da AC que o emitiu. Graças à sua idoneidade, a AC é normalmente reconhecida por todos como confiável, fazendo o papel de "Cartório Eletrônico".

9.2. Que exemplos podem ser citados sobre o uso de certificados?

Alguns exemplos típicos do uso de certificados digitais são: