ROT13

ROT13
L'acció del xifrat ROT13 és substituir cada lletra del text clar per una altra que estigui 13 llocs més endavant a l'alfabet. En aquest exemple «HOLA» esdevé «UBYN».
General
Data primera publicació	segle i aC
Desenvolupat a partir de	Xifratge de Cèsar
Detall
Estructura	Xifratge per substitució
Millor criptoanàlisi pública
Atac per la força bruta i anàlisi freqüencial.

ROT13 (de l'anglès rotate by 13 places: «girar 13 posicions», de vegades escrit amb guió ROT-13) és un xifratge per substitució simple que substitueix cada lletra per la corresponent lletra situada 13 posicions després en l'alfabet. ROT13 és un exemple del xifratge de Cèsar, desenvolupat a l'antiga Roma.

En l'alfabet llatí bàsic, de 26 caràcters, ROT13 és el seu propi invers; és a dir, per desfer ROT13, s'aplica el mateix algorisme, pel que la mateixa acció es pot utilitzar per a la codificació i la descodificació. L'algorisme no proporciona pràcticament cap seguretat criptogràfica, i se'l cita sovint com un exemple canònic de xifrat dèbil.

ROT13 s'utilitza en els fòrums d'Internet com a mitjà d'ocultació d'espòilers o filtracions, bromes, solucions de trencaclosques, i materials ofensius a la mirada fortuïta. ROT13 s'ha descrit com l'«equivalent de Usenet d'una revista que imprimeix la resposta a un qüestionari a l'inrevés». ROT13 ha inspirat diversos jocs de lletres i paraules a Internet, i s'esmenta sovint en converses de grups de discussió.

Descripció

Per tal d'aplicar ROT13 a una part d'un text només cal examinar-ne els caràcters alfabètics i substituir-los cada un per la lletra situada 13 posicions més endavant en l'alfabet, seguint pel principi si cal. Així, en l'alfabet llatí bàsic de 26 caràcters, la A es converteix en N, la B esdevé O, i així successivament fins a la M, que es converteix en Z. Llavors la seqüència continua pel principi de l'alfabet: la N es converteix en A, la O es converteix en B, i així successivament fins a la Z, que es converteix en M. És, per tant, un cas particular del xifratge afí. Només les lletres que apareixen en l'alfabet llatí bàsic es veuen afectades; els nombres, símbols, espais en blanc i tots els altres caràcters no es modifiquen. Com que hi ha 26 lletres en l'alfabet anglès i 26 = 2 × 13, la funció ROT13 és la seva pròpia funció inversa:

${\mbox{ROT}}_{13}({\mbox{ROT}}_{13}(x))=x$ per a qualsevol text x en l'alfabet llatí bàsic.

En altres paraules, dues aplicacions successives de ROT13 restauren el text original (en matemàtiques, això de vegades s'anomena una involució; en criptografia, un xifrat recíproc).

La transformació es pot realitzar usant una lookup table, com ara la següent:

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz

NOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMnopqrstuvwxyzabcdefghijklm

Per exemple, en el següent acudit, el final s'ha amagat utilitzant ROT13:

Per què el pollastre va travessar la carretera?
Cre neevone n y'nyger pbfgng!

En transformar tot el text a través de ROT13, es revela la resposta de l'acudit:

Cre dhr ry cbyynfger in perhne yn pneergren?
Per arribar a l'altre costat!

Tornar a aplicar ROT13 retornaria el text a la seva forma original.

Ús

ROT13 ja es feia servir al grup de discussió net.jokes a la dècada de 1980. S'utilitza sovint per a ocultar bromes potencialment ofensives, o per a amagar una resposta d'un enigma o d'una filtració (per exemple, en l'argument d'una pel·lícula). Es va escollir la rotació de 13 posicions, en comptes de, per exemple, 3 com en el sistema de xifrat original de Cèsar, perquè tretze és el valor per al qual la codificació i descodificació són equivalents, permetent d'aquesta manera la comoditat d'una sola ordre per a totes dues accions. ROT13 s'inclou típicament com una funció estàndard en el programari de lectura de notícies. De vegades també s'oculten les adreces de correu electrònic amb ROT13 per evitar els robots de spam poc sofisticats.

ROT13 és un exemple de l'algorisme de xifrat conegut com a xifratge de Cèsar, que s'atribueix a Juli Cèsar en el segle primer abans de Crist.

ROT13 no està destinat a utilitzar-se quan hi ha preocupació pel secret del missatge —l'ús d'una rotació constant significa que el xifrat no té efectivament cap clau, i el desxifrat no requereix cap coneixement més enllà del fet que s'hagi utilitzat ROT13. Fins i tot sense aquest coneixement, l'algoritme es pot trencar fàcilment a través de l'anàlisi de freqüències. A causa de la seva manca absoluta d'idoneïtat per a mantenir un secret veritable, ROT13 s'ha convertit en un eslògan per referir-se a qualsevol sistema de xifrat clarament dèbil: un crític podria afirmar que «el sistema DES de 56 bits és avui en dia poc millor que ROT13». En una broma sobre termes criptogràfics reals com «doble DES», han sorgit expressions com «doble ROT13», «ROT26» o «2ROT13» amb intenció humorística, incloent-hi un article acadèmic de paròdia «Sobre l'algoritme de xifrat 2ROT13». Com que aplicar ROT13 a un text ja xifrat amb ROT13 restaura el text pla original, ROT26 és equivalent a no xifrat en absolut. Per extensió, triple ROT13 (usat de broma com a analogia del 3DES) és equivalent a un ROT13 regular.

El desembre de 1999, es va trobar que Netscape Communicator utilitzava ROT13 com a part d'un esquema insegur per emmagatzemar contrasenyes de correu electrònic. El 2001, programador rus Dimitry Sklyarov va demostrar que un venedor de llibres electrònics, New Paradigm Research Group (NPRG), utilitzava ROT13 per xifrar els seus documents; s'ha especulat que NPRG podria haver confós l'exemple d'implementació de ROT13 —proporcionat a l'equip de desenvolupament de programari d'Adobe eBook— com un sistema de xifrat seriós. Windows XP utilitza ROT13 en algunes de les seves claus de registre. També s'ha utilitzat ROT13 en el programa de Unix Fortune per xifrar dites ofensives; en qualsevol cas, el programa ja ha estat eliminat de FreeBSD.

El xifrat ROT13 s'utilitza per a consells xifrats de caches a Geocaching.com.

Jocs de lletres i cultura de la xarxa

Parells de paraules generades amb ROT13
aha ↔ nun	ant ↔ nag
balk ↔ onyx	bar ↔ one
barf ↔ ones	be ↔ or
bin ↔ ova	ebbs ↔ roof
envy ↔ rail	er ↔ re
errs ↔ reef	flap ↔ sync
fur ↔ she	gel ↔ try
gnat ↔ tang	irk ↔ vex
clerk ↔ pyrex	purely ↔ cheryl
PNG ↔ cat	SHA ↔ fun
furby ↔ sheol	terra ↔ green
what ↔ Jung	URL ↔ hey
purpura ↔ Chechen	shone ↔ FUBAR
Ares ↔ Nerf	abjurer ↔ nowhere

ROT13 ofereix una oportunitat per als jocs de lletres. Quan s'aplica ROT13, algunes paraules es transformen en altres paraules. L'exemple més llarg (en anglès) és el parell de paraules de 7 lletres abjurer i nowhere; també s'ha trobat la parella Chechen i purpura. Altres exemples de paraules com aquestes es mostren a la taula. La parella gnat i tang és un exemple interessant, on són els dos recíprocs ROT13 i (agafats en conjunt) formen un palíndrom.

L'International Obfuscated C Code Contest (IOCCC) de 1989 inclogué una entrada de Brian Westley. El programa de Westley es podia codificar en ROT13 o invertit, i en ambdós casos es compilava correctament. El seu funcionament, en executar-se, era o bé dur a terme la codificació ROT13, o revertir-la.

El grup de discussió alt.folklore.urban va encunyar una paraula (furrfu) que era la codificació ROT13 de la freqüent exclamació sheesh. «Furrfu» va evolucionar a mitjans de 1992 com una resposta a les publicacions que repetien llegendes urbanes a alt.folklore.urban, després que alguns participants es queixessin que «Sheesh!» s'utilitzava excessivament en resposta als nouvinguts.

En català no s'han estudiat jocs de lletres similars tot i que és probable que també n'hi hagi.

Variants

ROT5

ROT5 és una pràctica similar a ROT13 que s'aplica a dígits numèrics (de 0 a 9). ROT13 i ROT5 es poden utilitzar conjuntament en el mateix missatge.

ROT47

ROT47 és un derivat de ROT13 que, a més de codificar les lletres bàsiques, també s'encarrega de fer-ho amb els números i símbols més comuns. En lloc d'utilitzar la seqüència A-Z com a alfabet, ROT47 utilitza un conjunt més ampli de caràcters del codi de caràcters comú conegut com a ASCII. En concret, els caràcters imprimibles de 7 bits, excloent l'espai, des del decimal 33, !, al 126, ~ (94 en total), presos en l'ordre dels valors numèrics dels seus corresponents codis ASCII, són girats 47 posicions. Per exemple, el caràcter A s'assigna a p, mentre que a s'assigna a 2. L'ús d'un alfabet més gran produeix una ofuscació més completa que la de ROT13; per exemple, un número de telèfon com +1-415-839-6885 no és evident a primera vista del text obfuscat Z`\c`d\gbh\eggd. D'altra banda, com que ROT47 introdueix números i símbols en la barreja sense fer cap discriminació, és més obvi que el text ha estat xifrat.

Exemple:

Tots els éssers humans neixen lliures i iguals en dignitat i en drets.

es codifica com a

%@ED 6=D /DD6CD 9F>2?D ?6:I6? ==:FC6D : :8F2=D 6? 5:8?:E2E : 6? 5C6ED]

memfrob()

La biblioteca de C de GNU, un conjunt de rutines estàndard disponibles per al seu ús a la programació informàtica, conté una funció, memfrob(), que té un propòsit similar a ROT13, tot i que està dissenyada per funcionar amb dades binàries arbitràries. La funció opera mitjançant la combinació de cada byte amb el patró binari 00101010 (42) mitjançant l'operació de disjunció exclusiva (XOR). Això produeix un xifratge XOR simple. De la mateixa manera que ROT13, memfrob() és autorecíproca, i proporciona un nivell de seguretat semblant, és a dir, pràcticament nul.

Implementació

Implementacions en Unix

El ROT13 i ROT47 són prou senzills d'implementar utilitzant l'aplicació tr de la terminal d'Unix. Per xifrar la cadena «Tots els éssers humans neixen lliures i iguals en dignitat i en drets» utilitzant ROT13:

$ # Converteix les majúscules A-Z a N-ZA-M i les minúscules a-z a n-za-m
$ echo "Tots els éssers humans neixen lliures i iguals en dignitat i en drets" | tr 'A-Za-z' 'N-ZA-Mn-za-m'
Gbgf ryf éffref uhznaf arvkra yyvherf v vthnyf ra qvtavgng v ra qergf
$ tr 'A-Za-z' 'N-ZA-Mn-za-m' <<<"Tots els éssers humans neixen lliures i iguals en dignitat i en drets"
Gbgf ryf éffref uhznaf arvkra yyvherf v vthnyf ra qvtavgng v ra qergf

I per xifrar la mateixa cadena utilitzant ROT47:

$ echo "Tots els éssers humans neixen lliures i iguals en dignitat i en drets" | tr '\!-~' 'P-~\!-O'
%@ED 6=D éDD6CD 9F>2?D ?6:I6? ==:FC6D : :8F2=D 6? 5:8?:E2E : 6? 5C6ED

i

$ tr '\!-~' 'P-~\!-O' <<<"Tots els éssers humans neixen lliures i iguals en dignitat i en drets"
%@ED 6=D éDD6CD 9F>2?D ?6:I6? ==:FC6D : :8F2=D 6? 5:8?:E2E : 6? 5C6ED

També es pot implementar el xifratge ROT13 utilitzant sed:

sed y/ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz/NOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMnopqrstuvwxyzabcdefghijklm

Implementacions en C

Una possible implementació en C, per a codificació ASCII, seria la següent:

char* rot13(char *p)
{
 size_t i;
 char c;

 for (i = 0; p[i] != '\0'; ++i) {
 switch (p[i]) {
 case 'A' ... 'Z':
 c = 'A'; //Escull l'alfabet de majúscules.
 break;
 case 'a' ... 'z':
 c = 'a'; //Escull l'alfabet de minúscules.
 break;
 default:
 continue;
 }

 /* p[i] - c : Aconsegueix l'índex a l'alfabet. Ex: A->0, Z->25, N->13
 * p[i] - c + 13 : Mou l'índex 13 posicions. Ex: A->13, Z->38, N->26
 * (p[i] - c + 13) % 26 : Rota les posicions. Ex: A->13, Z->12, N->0
 * (p[i] - c + 13) % 26 + c: Converteix l'índex a l'alfabet. Ex: A->N, Z->M, N->A
 */

 c = (p[i] - c + 13) % 26 + c;
 p[i] = c;
 }

 return p;
}

En aquesta implementació s'obvien les lletres que no són a l'alfabet ASCII.

Implementacions en Visual Basic

Una possible implementació de ROT47 en Visual Basic 6 és la següent:

Private Declare Sub CopyMemory Lib "kernel32" Alias "RtlMoveMemory" (Destination As Any, Source As Any, ByVal Length As Long)

Public Function Rot47(ByVal Text As String) As String
 Dim n() As Integer, max As Long, k As Long, t As Integer

 If Text <> "" Then
 max = Len(Text)
 ReDim n(0 To max - 1)
 Call CopyMemory(ByVal VarPtr(n(0)), ByVal StrPtr(Text), max * 2)

 For k = 0 To max - 1
 t = n(k)
 If t > 32 And t < 127 Then 
 If t < 80 Then
 n(k) = t + 47
 Else
 n(k) = t - 47
 End If
 End If
 Next

 Call CopyMemory(ByVal StrPtr(Text), ByVal VarPtr(n(0)), max * 2)
 Erase n
 End If

 Rot47 = Text
End Function

Cal notar que es passa la cadena de text a una matriu per guanyar en velocitat de càlcul i finalment es desa en la cadena de text. Igualment cal notar que es passa a una matriu d'enters a causa de la codificació de 2 bytes per caràcter; si s'opera amb 1 byte per caràcter s'ha d'utilitzar una matriu de bytes i copiar només max bytes i no max * 2 bytes.

Usant l'editor de text Vim

En l'editor de text Vim, es pot aplicar ROT13 a un text seleccionat amb l'ordre:

g?

Bibliografia

• Kahn, David. The Codebreakers: The Story of Secret Writing (en anglès). Nova York: Macmillan, 1997. ISBN 0-684-83130-9. 
• Schneier, Bruce. Applied Cryptography (en anglès). 2a edició. John Wiley & Sons, 1996. ISBN 0-471-11709-9. 

Vegeu també

• Xifratge de Cèsar