Descifrando las cartas de María Stuart I de Escocia

La tecnología y sus avances no dejan de sorprendernos día a día. Y por una vez, no vamos a hablar exclusivamente de un avance conseguido utilizando Inteligencia Artificial sino que esta vez vamos a hablar de criptografía e Historia. En este caso concreto nos centraremos en la persona de María I de Escocia, ya que se han descubierto más de 50 cartas cifradas dirigidas al embajador francés de la época. 

Figura 1: Descifrando las cartas de María I de Escocia

Imagen: "Recreación de María I de Escocia con un ordenador" por Dall-e

Este ensayo, titulado "Deciphering Mary Stuart's lost letters from 1578-1584" nos muestra el gran impacto sobre nuestro conocimiento histórico y sus personajes que descubrimos cuando combinamos tecnología y conocimiento humano para comprender y descifrar algunos de los documentos dejados para la posteridad. 

Figura 2: Libro de Cifrado de las comunicaciones digitales:
de la cifra clásica a RSA 2ª Edición de 0xWord

Estas se encontraron en la Biblioteca Nacional de Francia y se han descifrado usando técnicas por ordenador y análisis contextual manual, y en este artículo vamos a intentar explicar el proceso seguido para realizar este interesantísimo trabajo y conocer más del sistema de cifrado que utilizaron. Si te gusta la criptografía, el libro de "Cifrado de las comunicaciones digitales: de la cifra clásica a RSA (2ª Edición)" de 0xWord es el que debes comprarte.

María I de Escocia

María I de Escocia, resumiendo “mucho”, accedió al trono muy joven, sólo a los seis días de nacer. Su vida no fue precisamente fácil ya que se vio involucrada en una serie de eventos bastante desafortunados como el asesinato de su esposo, ver a su hijo en la cárcel, abdicar en favor de él, etcétera. Pero quizás el evento que más le afectó, y con razón, fue su encarcelamiento durante 19 años en Inglaterra por conspirar contra la reina Isabel I (muchos católicos como María I de Escocia pensaban que Isabel I no era legítima heredera ya que su padre Enrique VIII había roto completamente con la Iglesia Católica).

Figura 3: Retrato de María I de Escocia

Durante este periodo de encarcelamiento, mantuvo contacto con diferentes personas en Francia e Inglaterra. El problema es que durante este periodo también fue objeto de varias conspiraciones que finalmente acabaron con su vida, en 1587. Esta complicada relación con la monarquía inglesa, los poderes católicos, sus contactos en Francia, etcétera, está reflejada en toda su correspondencia y estas cartas son muy importantes para comprender estas relaciones y los motivos reales detrás de su ejecución final. Por ello descifrar las cartas (María I de Escocia enviaba su correspondencia importante cifrada) son clave para entender toda la historia detrás de este gran personaje histórico.

Descifrando las cartas

Esta investigación se centra en descifrar precisamente la serie de cartas recientemente encontradas enviadas al Embajador de Francia, Michel de Castelnau. Estas cartas están totalmente cifradas, sin ningún elemento que ofrezca datos como la fecha, la persona que la escribe, el destinatario, etcétera. 

Figura 4: "Deciphering Mary Stuart's lost letters from 1578-1584"

El primer paso descifrarlas ha sido transcribir los documentos que sólo contienen gráficos a un formato legible para programas de ordenador. No era tarea fácil ya que hablamos de 150.000 símbolos en total y, además, no se podía usar OCR. Por lo tanto, desarrollaron una aplicación específica para el proyecto llamada CrypTool2.

Figura 5: Software CryptTool2 creado específicamente para sustuir

los símbolos gráficos por otros legibles para el ordenador.

Una vez digitalizados estos símbolos y convertidos a caracteres legible por una máquina, se aplicó un análisis y descifrado por ordenador utilizando esa herramienta. Este primer paso permitió descubrir o identificar el idioma original de los textos (en este caso francés pero podría haber sido inglés o italiano) y recuperar diferentes fragmentos de éste.

Se identificaron elementos homófonos, símbolos utilizados para nombres, lugares o los meses del año. También se encontraron patrones recurrentes (algo importante en el proceso de cualquier descifrado) e incluso errores en estos patrones por fallos humanos durante la utilización de las tablas de cifrado y descifrado.

Figura 6: Ejemplo de descifrado después de identificar a los homófonos

Durante siglos, el principio básico de los cifrados permaneció igual: cada letra del alfabeto se sustituía por un símbolo, es decir, un cifrado por sustitución. Pero desde el siglo X, los árabes desarrollaron métodos efectivos para romper códigos basados en el análisis de frecuencia. Más adelante, para evitar la ruptura de códigos basada en el análisis de frecuencia, se introdujeron cifrados homofónicos, en los que, para las letras más comunes, se ofrecía una elección de varios símbolos (también conocidos como homófonos como se ha mencionado anteriormente) para cifrar esa letra. 

Los homófonos hacían que el cifrado fuera más difícil de romper y se incluía una nomenclatura que consistía en una lista de símbolos para palabras, nombres o sílabas frecuentemente usados. Los investigadores de este ensayo tenían claro que el cifrado era homofónico pero el problema principal estaba en que no conocían el idioma del texto original y además encontraron algunas características que hacían que el cifrado en estas nuevas cartas fuera un tanto especial.

El cifrado María-Castelnau

Los Archivos Nacionales Británicos tienen muchas claves de cifrados utilizados por María I de Escocia y sus colegas. Estas claves fueron capturadas o reconstruidas a partir de mensajes interceptados. De hecho, el famoso cifrado de Babington (la conspiración que llevó a la muerte por ejecución de María I de Escocia) era del tipo monoalfabético con una pequeña nomenclatura propia.

Pero, por otro lado, la mayoría de los otros cifrados encontrados en esos archivos eran homofónicos con una nomenclatura centrada en nombres, lugares y palabras comunes del francés o el inglés. Además, se usaban símbolos gráficos y marcas que se colocan debajo o arriba de la letra para modificar su sonido o incluso darle una pronunciación específica (esto se denominan símbolos diacríticos).

Figura 7: Parte del cifrado María-Castelnau

Pero lo curioso es que el cifrado reconstruido con estas nuevas cartas no aparece en ninguna de las otras cartas mencionadas anteriormente (aunque si comparten características fundamentales como la homofonía). De hecho, en este nuevo cifrado empleado en estas cartas aparecen símbolos como caracteres que representan el valor nulo o “especiales” que sirven para indicar una repetición o incluso la eliminación de un símbolo concreto (el último, por ejemplo). 

Esto es especialmente interesante porque estamos hablando de símbolos que modifican el texto escrito, es decir son caracteres especiales que realizan una función específica sobre el texto (al más puro estilo de la Máquina de Turing con comandos que hacen avanzar o retroceder en la cinta). No está claro si este método alternativo de cifrado fue inventado por María I de Escocia o por algunos de sus colegas.

¿De qué se hablaba en estas nuevas cartas?

Uno de los temas principales que encontramos en estas nuevas cartas cifradas es el esfuerzo continuo de María Stuart I de Escocia en crear canales seguros con Castelnau, para poder contactar con sus aliados en Francia. Las cartas también mencionan la posible boda entre el Duque de Anjou y la Reina Isabel, mientras que María I de Escocia defiende el matrimonio, también le advierte a Castelnau sobre sus dudas de la sinceridad por parte inglesa y sus planes para debilitar a Francia. 

Figura 8: Ejemplo de una de las cartas originales con el texto cifrado.

Además, María I de Escocia muestra una gran animadversión hacia el Conde de Leicester y otros miembros de la facción puritana, a quienes acusa de fomentar conspiraciones en su contra. Por otro lado, las cartas también hablan de las negociaciones para la liberación de María I de Escocia y su restablecimiento en el trono escocés (y sus quejas sobre sus condiciones de cautiverio). En el documento original de esta investigación se encuentra un resumen completo de todas y cada una de las cartas descifradas.

¿Y cómo eran esos canales de comunicación confidenciales o seguros?

Además de estos canales seguros, otro punto importante era también la distracción, ya que en paralelo a estos canales cifrados había una comunicación normal bajo la supervisión de Sir Francis Walsingham (el “maestro de espías” y némesis de María I de Escocia). Uno de los mensajeros más destacados era por ejemplo Claude de Courcelles, pero este no fue el único y además había continuos intentos de reclutar a nuevos mensajeros.  En las cartas también se menciona la posible infiltración de mensajeros pagados por Walsingham para poder interceptar las cartas y revelar a los componentes de la cadena de comunicación.

Figura 9: Sir Francis Walsingham

Un punto importante que se menciona en las cartas y que afecta al funcionamiento de estos canales de comunicación es el cambio de embajador francés por Châteauneuf (en vez de Castelnau). Esto llevo a que María I de Escocia ya no se comunicara más por canales oficiales, sino que solamente utilizaría los confidenciales aumentando las sospechas de la existencia de estos y que finalmente fueron descubiertos e interceptados.

Conclusiones

Esta investigación de las cartas descubiertas ha permitido obtener un mejor conocimiento sobre la vida de María I de Escocia sobre su periodo de cautiverio. Pero además estas revelaciones también influyen sobre la historia en general que ocurrió alrededor de su imagen y el efecto en otros acontecimientos posteriores. Y esto es sólo una primera aproximación, la gran cantidad de información revelada es enorme y requerirá de más tiempo de análisis y comparación con el resto de otra correspondencia para encontrar nuevas evidencias o datos que aporten más información a este personaje histórico y todo lo que le rodeaba.

Figura 10: Libro de "Microhistorias: anécdotas y curiosiades de la historia
de la informática (y los hackers)" de Fran Ramírez y Rafel Troncoso 0xWord.

Este ensayo es un ejemplo más de la importancia de la tecnología hoy en día pero también destacar la gran contribución del análisis humano detrás de esta investigación, hoy que prácticamente todo se hace ya con Inteligencia Artificial. Y si te gustan estas historias del impacto tecnológico y su evolución histórica (además de historias de hackers) recuerda que tenemos este libro que escribimos con mucho cariño mi colega Rafael Troncoso y yo llamado “Microshistorias: anécdotas y curiosidades de la Informática”, de 0xWord. 

Happy Hacking Hackers!!! 

Autor: Fran Ramírez, es investigador de seguridad y miembro del equipo de Ideas Locas en CDO en Telefónica, co-autor del libro "Microhistorias: Anécdotas y Curiosidades de la historia de la informática (y los hackers)", del libro "Docker: SecDevOps", también de "Machine Learning aplicado a la Ciberseguridad” además del blog CyberHades. Puedes contactar con Fran Ramirez en MyPublicInbox.

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