Firma digitale e sicurezza dei documenti informatici

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conclude infine con una riflessione relativa alla correlazione esistente fra la ricerca 
della riservatezza, anche attraverso la legge sulla privacy, e l’utilizzo della 
crittografia e della firma digitale.  
La terza ed ultima parte riporta infine le norme che sono state citate e prese in 
considerazione nello sviluppo dell’elaborato stesso, allegandone la versione integrale 
solo in formato digitale. 
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- Parte Prima - 
 
 
 
 
PRESUPPOSTI 
TECNOLOGICI 
 
 
 
 
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Capitolo I  -  LA CRITTOGRAFIA 
 
 
1.1 Alle origini della crittografia 
 
Fin dall’antichità l’uomo ha sentito la necessità di operare in sicurezza nella 
trasmissione delle informazioni, indipendentemente dalla loro tipologia e dall’ambito 
in cui queste si sviluppavano (basti pensare semplicemente ai geroglifici che 
scrivevano gli Egizi più di 6000 anni fa in modo non standard e sui quali ancora oggi 
si lavora per un’interpretazione). Proprio da questa necessità è nata la crittografia 
Crittografia deriva dal greco cripto (nascondere) e graphein (scrivere) ed  è quella 
scienza che studia come sviluppare dei sistemi crittografici: si occupa dunque della 
progettazione di algoritmi (o cifrari) per crittografare un messaggio rendendolo 
incomprensibile a tutti tranne al suo destinatario, il quale deve essere in grado di 
codificarlo utilizzando un algoritmo simile, attraverso un codice segreto detto chiave, 
usato in precedenza anche dal mittente per la cifratura
1
. 
Gli antichi cifrari così come i moderni algoritmi utilizzano svariate tecniche, 
impiegate singolarmente o combinate fra loro, per rendere un qualsiasi testo 
incomprensibile agli occhi di tutti, ma non al prestabilito destinatario; di seguito 
analizzeremo brevemente alcune fra le più importanti tecniche antiche di crittografia, 
riportandone anche le principali implementazioni pratiche. 
Le notizie più lontane nel tempo relative a vere e proprie tecniche di crittografia 
risalgono alle guerre fra Spartani e Ateniesi del 400 a.C, periodo in cui gli efori di 
Lisandro (generale spartano) si scambiavano messaggi riservati attraverso la tecnica 
                                                 
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  Vedremo in seguito che questo sistema è stato superato nella crittografia moderna dei sistemi a 
chiave pubblica, ma ancora sfruttato dai sistemi cosiddetti misti.  
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della trasposizione, cioè rimescolando i caratteri del testo originario secondo una 
regola prestabilita. 
Nella fattispecie essi utilizzavano la cosiddetta “scitala 
lacedemonica”: mittente e destinatario erano dotati ciascuno di 
un pezzo di legno di uguali misure (note solo a loro); il 
mittente avvolgeva il proprio legno con una striscia sottile di 
carta, sulla quale poi trascriveva il testo del messaggio segreto 
su colonne fra loro parallele rispetto la lunghezza del bastone; 
dopo aver srotolato il papiro, il testo risultava decifrabile solo 
tramite un pezzo di legno di uguali dimensioni e forma del 
primo (cioè quello in possesso del destinatario). 
Successivamente, nel corso del quarto secolo a.C. Enea il Tattico descrisse nel primo 
trattato di cifre e messaggi segreti una diversa applicazione della tecnica di 
trasposizione, basata su un disco forato nel fascia esterna in ventiquattro punti, 
ognuno corrispondente ad una lettera dell’alfabeto, e nel centro. Il  mittente del 
messaggio avvolgeva un filo di lana su tale disco, partendo dal foro centrale e 
infilando poi di seguito le lettere componenti il testo, fino a completarlo; chi riceveva 
il disco, dopo aver riportato le lettere dell’alfabeto, lo svolgeva segnando a mano a 
mano le lettere indicate fino ad individuare il testo, che doveva però essere letto al 
contrario.  
Anche nella Bibbia si trovano tracce di una seppur semplice tecnica crittografica: la 
sostituzione monoalfabetica, che nel caso biblico fu utilizzata per cifrare il nome di 
“Babele” secondo un metodo per cui la prima lettera dell’alfabeto ebraico veniva 
scambiata con l’ultima, la seconda con la penultima e così via fino ad ottenere una 
sorta di nuovo alfabeto, comprensibile solo a chi ne conoscesse il segreto (Codice 
Atbash). 
Tale tecnica veniva utilizzata anche all’epoca dell’Impero Romano, quando ancora 
pochi sapevano leggere e scrivere: la sua implementazione nel cosiddetto Cifrato di 
Figura 1.1 - Scitala 
Lacedemonica 
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Cesare è un ulteriore esempio di applicazione della crittografia in campo militare. 
Giulio Cesare, dovendo avvalersi di uomini-messaggeri per comunicare coi sui 
generali, usava tale tecnica per rendere i propri messaggi decifrabili ai soli 
destinatari, che erano a conoscenza della “chiave di lettura” per ripristinare il 
messaggio originale. Il cifrario consisteva nel sostituire ogni lettera del messaggio 
con un'altra lettera posizionata più avanti nell'alfabeto di un certo numero di posti e, 
per l'esattezza, Giulio Cesare utilizzava la chiave "3": ciò significa che tutte le lettere 
del testo originale venivano scalate di tre postazioni dell’alfabeto (la A diventava D, 
la B diventava E, la C diventava F e così via). La debolezza di questo sistema di 
crittografia sta nel fatto che si possono utilizzare solo tante chiavi quante le lettere 
dell'alfabeto meno una (quindi considerando l’alfabeto moderno solo 25 chiavi) e per 
capire quale sia la giusta chiave per decifrare il messaggio è sufficiente effettuare 
qualche tentativo sulle prime parole del testo cifrato. Nonostante questo grande 
limite, dovuto all’estrema semplicità del metodo, questo cifrato rimane comunque un 
elemento importante nella storia della crittografia, in quanto ha dato inizio 
all’evoluzione verso la moderna crittografia proprio grazie alle molte varianti 
sviluppatesi a partire da esso. 
[…] 
 
1.2 La crittografia moderna 
 
La crittografia moderna introduce una nuova tecnica di crittografia rispetto a quella 
conosciuta ed utilizzata fino agli anni ’70
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: oggi infatti gli algoritmi crittografici 
utilizzati sono principalmente di due tipi: gli algoritmi a chiave segreta (o 
simmetrici) e gli algoritmi a chiave pubblica (o asimmetrici), anche se una 
                                                 
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  Questa tecnica di crittografia è quella utilizzata in tutti i cifrari “antichi”, fra cui quelli esaminati 
nel paragrafo precedente. 
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particolare dottrina considera una terza tipologia di funzione crittografica, la 
funzione di Hash
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. 
Nei sistemi di primo tipo la chiave usata per crittografare è la stessa che permette al 
destinatario di decifrare il messaggio e si dicono simmetrici in quanto conoscendo il 
procedimento e la chiave di codifica, per simmetria sono facilmente ricavabili quelli di 
decodifica; nei sistemi a chiave pubblica invece ognuno dei soggetti in comunicazione 
possiede due chiavi: una chiave privata, che conosce solo il possessore, e una chiave 
pubblica, che viene resa nota a tutti; tali algoritmi sono detti asimmetrici perché 
implementano due funzioni una diretta e molto semplice per crittografare e l’altra 
inversa e generalmente molto complicata per decrittografare. 
 
Nei seguenti paragrafi verrano esaminate in modo più approfondito le due (tre se si 
considerano le funzioni di Hash) tecniche crittografiche ed alcuni dei principali e più 
usati algoritmi di implementazione delle stesse. 
 
1.2.1 Crittografia simmetrica 
La crittografia a chiave segreta (comunemente chiamata “crittografia simmetrica”) si 
basa su due fondamentali componenti: l’algoritmo o funzione di cifratura, cioè una 
procedura che consenta di trasformare il messaggio originale (detto “in chiaro”) in 
messaggio cifrato, e una chiave segreta che sia nota solo al mittente e al destinatario 
del messaggio. Gli algoritmi simmetrici si suddividono a loro volta in: cifrari a 
blocco che sono in grado di cifrare un solo bit di testo chiaro alla volta e cifrari a 
flusso che diversamente prendono un certo numero di bit (nei moderni cifrari 
tipicamente 64) e li cifrano come una singola unità. 
I sistemi a chiave simmetrica vengono oggi utilizzati per proteggere l’informazione 
dalla visione di soggetti non autorizzati, per garantire che il messaggio arrivi 
esattamente come è stato spedito e senza alcuna alterazione dell’informazione insita 
                                                 
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  Per un’analisi più approfondita si veda il paragrafo 1.2.2. 
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in esso, per consentire al vero mittente di includere nel messaggio informazioni che 
lo identifichino con certezza.  
Tali sistemi implicano però delle conseguenze negative derivanti fondamentalmente 
da due limiti insuperabili: il problema più rilevante sorge allorché si renda necessaria 
la comunicazione a distanza, dovendo le parti scambiarsi la chiave di criptazione 
prima dell’inizio della comunicazione mediante un mezzo assolutamente sicuro per 
evitare che questa si possa perdere o venga intercettata da un terzo soggetto intruso, 
invalidandone così la segretezza: il problema della sicurezza si sposta quindi dal 
messaggio alla chiave segreta. Un altro aspetto negativo è relativo all’integrità del 
messaggio, infatti poiché i due interlocutori condividono una stessa chiave di 
cifratura e decifratura entrambe possono modificare, o alterare, il testo originario: 
questo implica l’impossibilità, o quantomeno la difficoltà, di provare ad un soggetto 
terzo che un determinato messaggio è stato effettivamente generato da uno dei due 
utenti. 
Nonostante questi inconvenienti, alcuni algoritmi a chiave segreta hanno avuto 
notevole successo; è il caso ad esempio dell’algoritmo DES (Data Encryption 
Standard) che a partire dal 1977, anno in cui fu adottato ufficialmente dal governo 
statunitense per la protezione di dati considerati riservati (ma comunque non 
classificati come “segreti militari” o “di stato”)
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, è stato considerato uno standard nel 
mondo della crittografia per alcune decine di anni. 
L’algoritmo DES è un cifrario composto a blocchi, sviluppato inizialmente dall'IBM 
e successivamente modificato dalla National Security Agency (NSA); è progettato 
per criptare e decriptare dati in blocchi di 64 bit: se il messaggio è più grande viene 
diviso in campi di 64 bit ciascuno, se è minore i bit mancanti alla sinistra vengono 
completati con zeri. La chiave utilizzata dall’algoritmo è di 64 bit, anche se ne 
vengono presi in considerazione solo i primi 56; in ogni caso le possibili 
                                                 
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  Il DES è tuttora usato da tutte le agenzie federali statunitensi, fatta eccezione per quegli atti che 
richiedano un livello più alto di sicurezza. 
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combinazioni di 56 bit sono innumerevoli (10
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) e risulta conseguentemente 
impossibile non conoscendo la chiave ricostruirla per tentativi; il sistema è talmente 
complesso che pur conoscendo il messaggio in chiaro a quello codificato è 
impossibile risalire alla chiave utilizzata per la cifratura.  
Tuttavia nel 1998 la Electronic Frontier Foundation annuncia la definitiva sconfitta 
del DES e costruisce il primo apparecchio che in meno di sessanta ore era in grado di 
forzare un messaggio cifrato con DES, dimostrando così i gravi rischi di sicurezza in 
cui incorreva chi utilizza il Data Encryption Standard. 
Non appena si intuì che il sistema DES non sarebbe resistito ancora molto agli 
attacchi dei crittoanalisti, fu proposto un nuovo cifrario attualmente conosciuto col 
nome di IDEA (International Data Encryption Algorithm), ma creato nel 1991 come 
IPES (Improved Proposed Encryption Standard) da due famosi ricercatori dello 
Swiss Federal Institute of Technology: Xuejja Lai e James L. Massey. Anch’esso è, 
come il DES, un codice cifrato a blocchi di 64 bit, con la differenza che la chiave 
utilizzata in questo caso è di 128 bit: questo elimina (almeno in via teorica) qualsiasi 
possibilità di intercettazione della chiave con procedendo per tentativi, dal momento 
che le possibili chiavi formate da 128 bit sono pressoché infinite (2
128
). 
La cifratura con IDEA comporta una divisione del testo normale lungo 64 bit in 
quattro sottoblocchi di 16 bit, ognuno dei quali durante la cifratura subisce otto passi 
in cui sono coinvolte 52 sottochiavi diverse di 16 bit, ottenute dalla chiave a 128 bit; 
durante i passi il secondo e il terzo blocco si scambiano di posto mentre all'ultimo 
passo i quattro sottoblocchi vengono concatenati ottenendo così un blocco di testo 
cifrato di 64 bit. La decodifica avviene seguendo la stessa procedura, eccezion fatta 
per l’ottenimento delle sottochiavi. 
IDEA risulta essere al momento il cifrario a chiave segreta più apprezzato ed 
utilizzato in ambito commerciale, soprattutto grazie alla sua velocità di codifica e 
decodifica e al suo elevato grado di sicurezza, che gli permesso infatti di resistere, 
almeno fino ad oggi, agli attacchi di numerosi crittoanalisti mondiali.