Encriptar cadenas de texto

Uno de los problemas clásicos con los que nos enfrentamos los programadores es el de encriptar los datos. La cantidad de situaciones en las que necesitamos encriptar los datos es incontable.

Normalmente los datos se almacenan en una base de datos, y esta suele ser segura, pero las claves de conexión se encuentran en archivos de texto planos, XML ... Incluso hay muchas bases de datos en las que la información de las claves con las que los usuarios se conectan a los sistemas corporativos estan sin encriptar, con lo que además podemos llegar a comprometer la seguridad de todo nuestro sistema.

Existen complejos algoritmos que permiten la encriptación de datos y que garantizan matemáticamente que nadie los puede desencriptar, como es el caso de MD5, utilizado para emitir certificados de seguridad en sistemas SSL. Tambien existen componentes de software que realizan el trabajo de encriptación por nosotros.

Estas soluciones tienen su parte negativa, por un lado los algoritmos seguros no se pueden desencriptar, por lo que no siempre son utiles. Por otro lado los componentes de software desarrollados por compañias pueden llegar a ser muy caros y además es necesario instalarlos en el los servidores, cosa que no siempre es posible.

La solución son los sistemas de clave pública-privada. Son sistemas en los que la encriptación se basa en un par de claves, con una clave se encriptan los datos y sólo se pueden desencriptar si se conoce la otra.

Nuestra clase esta basada en esta idea. Vamos a desarrollar una clase que escripta cadena basandose en un patrones. La clase está escrita en VB.NET, pero al utilizar unicamente tipos comunes podemos exportarla facimente a cualquier otro lenguaje.

Lo primero que vamos a hacer es crear la clase a la que vamos a llamar Encriptador.

Public Class Encriptador

End Class

La idea de esta clase es definir dos patrones, cada uno con todos los caracteres del idioma, de la A-Z en mayúscula y minuscula, los numeros ... y cada uno en un orden diferente y aleatorio. Después aplicaremos un sencillo algoritmo que nos haga correcponder cada elemento de un patrón con otro.

Lo primero que necesitamos definir los patrones,para ello tecleamos el abecedario y los números en una cadena de texto como esta:

ABCDEFGHIJKLMNÑOPQRSTVWXYZabcdefghijklmnñopqrstvwxyz1234567890

Y ahora la desordenamos hasta que quede ilegible. Asignamos estas cadenas a nuestras cadena de patrón. Definimos las cadenas a nivel de instancia.

Tambien declaramos dos métodos, uno para encriptar la cadena y otro para encriptar una única letra, que además recibe otros dos parámetros, uno denominado variable, que representa la longitud de la cadena a encriptar y otro a_indice, que representa el índice del caracter dentro de la cadena. Con ellas construiremos un sencillo algoritmo, que evitará que alguien pueda establecer una relación del tipo de "la a es la j encriptada" y que hará que cada letra se encripte de modo diferente dependiendo de la longitud de la cadena y de donde esté situada dentro de ella.

Public Class Encriptador

Private patron_busqueda As String = "0ABIZ2ÑebDNOEcwGl6oSñixq1..."
Private Patron_encripta As String = "vQÑO8dk1VgIPZxAR3UsLD6XBz..."
'Los patrones están aquí sin terminar por falta de espacio.

Public Function EncriptarCadena (ByVal cadena As String) As String

End Function

Private Function EncriptarCaracter (ByVal caracter As String, _
ByVal variable As Integer, _
ByVal a_indice As Integer) As String


End Function

End Class


Ahora escribimos el código para EncriptarCadena, que sencillamente recorre la cadena letra a letra invocando al método de encriptar caracter, pasandole como parémetros el caracter, la longitud de la cadena y el índice de la iteración. El código es muy sencillo.


Public Function EncriptarCadena (ByVal cadena As String) As String

Dim idx As Integer
Dim result As String

For idx = 0 To cadena.Length - 1
result += EncriptarCaracter(cadena.Substring(idx, 1), cadena.Length, idx)
Next
Return result

End Function


Ahora tenemos que escribir el método EncriptarCaracter, como hemos visto al declarar el método, recibe tres parámetros, el caracter que queremos encriptar, un entero variable (que será la longitud de la cadena a encriptar) y el indice que ocupa el caracter a encriptar dentro de la cadena que queremos encriptar. Esto nos va a permitir escribir un sencillo algoritmo para devolver el índice que le va a corresponder a nuestro caracter dentro del patron encriptado.


Private Function EncriptarCaracter (ByVal caracter As String, _
ByVal variable As Integer, _
ByVal a_indice As Integer) As String

Dim caracterEncriptado As String, indice As Integer

If patron_busqueda.IndexOf(caracter) <> -1 Then

indice = (patron_busqueda.IndexOf(caracter) + variable + a_indice) Mod patron_busqueda.Length

Return Patron_encripta.Substring(indice, 1)
End If

Return caracter

End Function