Esse tipo de cifragem é conhecida como "XOR Cipher", ou "Cifra Ou-Exclusiva" em português. Pelo que muitos acreditam, ela é insegura e não deveria ser usada, no entanto, estão errados por esta crença.
A segurança dessa cifragem depende do quão seguro é o que consideramos como "chave" neste algorítmo. Por se tratar de uma operação A ^ B
de byte-a-byte, precisamos garantir que B
seja seguro e randômico o suficiente para não deixar rastros de padrões, repetições ou laços que possam ser quebrados uma análise de frequência.
A maior vantagem deste método de criptografia é a simplicidade, performance e facilidade de implantação, oferecendo nenhum ou baixíssmo custo computacional, em vista que o processamento é mínimo nessa operação.
Uma repetição de hashes, que é uma prática comum com este método, é um dos mais perigosos e inseguros. Além de denotar a repetição, cria um padrão na decodificação, que por vez acaba possibilitando a quebra da criptografia em curtíssimo tempo.
Uma exigência deste método é que o tamanho de A
seja o mesmo de B
, e por muitas vezes isso não ocorre. Como o caso de cifrar um longo texto A
com mais de 1000 bytes com uma chave B
de 32 bytes.
Chaves sequênciais, repetidas, previsíveis ou incrementais, são o principal risco deste método. Repetir B
até alcançar o tamanho de A
é um erro, independente se é um hash, dois, cinquênta hashes.
Combinar vários algorítmos de hashes também eleva o custo computacional e não é a melhor forma de corrigir este problema.
Uma prática "segura", é derivar B
para um stream seguro de bytes de tamanho variável. É possível realizar isso com Pbkdf2.
Consideramos o pseudo-código abaixo:
byte[] inputBytes = ... // 1024 bytes
byte[] derivedBytes = Rfc2898DeriveBytes.Pbkdf2(
key,
salt,
10000,
HashAlgorithmName.SHA256,
inputBytes.Length);
byte[] encryptedBytes = XOR(inputBytes, derivedBytes);
Temos inputBytes
, com 1024 bytes, e temos key
com 32 bytes. Ao criarmos uma deriva Pbkdf2, obtemos um vetor de 1024 bytes, randômicos o suficiente para serem processados com a cifra XOR em nosso vetor original.
A Cifra de XOR funciona muito bem porque é reversível em uma operação bitwise simples. Podemos encriptar ou decriptar usando a mesma operação. Isso ocorre porque ela é uma função involutiva, ou seja, sua própria aplicação é a reversão de seu resultado.
A |
B |
Xor |
Or |
And |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
Em suma, a operação XOR é barata, eficiente e se usada de forma correta poderá ser sua melhor aliada na criptografia. A segurança depende exclusivamente da segurança da chave gerada e aplicada em sua função, e claro, do quão "secreta" ela também é.