Codificación de la Fuente

Para que se realiza la codificación de la fuente?

Se realiza para asignar códigos binarios a información cuyo origen es textual, requiere de un proceso de conversión análogo-digital antes de ser codificada.

Cómo se hace esta conversión de la fuente de información.

Cómo es el esquema de compresión.

Según el teorema de codificación de fuente se pueden diseñar algoritmos de codificación (y decodificación) sin pérdidas con Ī≤log N siempre que H≤log N, siendo H el límite de Ī. Los mecanismos son variados:

 l Codificación de longitud variable versus fija o Cadenas de símbolos de X (longitud fija) se mapean a cadenas de tamaño variable de símbolos del alfabeto D-ario (cuanto más frecuentes menos símbolos de D). Problemas de sincronización para saber cuándo termina la cadena de tamaño variable

o Codificación Shannon: li=ceil(-log pi ). Solamente funcionan bien bajo ciertas condiciones Analizar {a1, a2} con p1=0.0001 y p2=0.9999 [14, 1] !!!!!

o Codificación Huffman

o Codificación Shannon-Fano-Elias: se basa en F(x)=Σa≤xp(a) [Función de probabilidad acumulada] y logra códigos con li=ceil(-log pi )+1

o Codificación aritmética: se basa en la anterior y codifica bloques de n símbolos en lugar de símbolos aislados. Más eficiente pero con cierta complejidad de implementación: tamaño de buffer, precisión de cálculo,… Patente de IBM

 l Extensión de fuente

 o Previamente a la codificación se modifica (adapta) la fuente para aprovechar el codificador posterior (modificar estadísticos, orden, …)

l Códigos universales

o No es necesario conocer la fdp a priori

 o Codificación aritmética adaptativa

o Codificación Lempel-Ziv y variantes 

Investigar 3 algoritmos de cifrado, explicar cuál es su fundamento.

– DES: Estándar de cifrado de flujo de 52 bits usado en 1976. La cadena de 56 bits es muy corta, por lo que es capaz de comprometerse en menos de 24 horas.

     Longitud de clave: 52 bits.

     Tamaño de bloque: No

– TDES: Conocido también como 3DES o TripleDES, no es más que el estándar DES aplicado 3 veces. En realidad se dobla la longitud efectiva, siendo de 112 bits, aunque es preciso triplicar el número de operaciones de cifrado, haciendo este método de cifrado muchísimo más seguro que el DES. La longitud de la clave es de 192 bits, aunque como se ha dicho su eficacia solo sea de 112 bits.

     Longitud de clave: 192 bits (eficaces 112 bits).

     Tamaño de bloque: No

– ElGamal: Sistema de cifrado asimétrico libre de patentes y utilizado tanto para generar firmas digitales como para cifrar/descifrar. Su funcionamiento se basa en cálculos sobre “logaritmos discretos”, factorizando números muy grandes, de 150 dígitos o más. Usa para ello un número primo y dos enteros. La velocidad de cifrado y autenticación es inferior a la obtenida con RSA, las firmas producidas son más largas y los mensajes cifrados ocupan el doble que el mensaje plano.

     Longitud de clave: Sin límite. El límite lo marca el protocolo usado.

– RSA: Sistema de cifrado asimétrico, que a diferencia de los anteriores sistemas, trabaja con dos claves diferentes: una clave “pública”, y otra “privada”. Ambas son complementarias entre sí, así que un mensaje cifrado con una de ellas sólo puede ser descifrado por su contraparte. La longitud de clave va desde los 128 bits a los 4096.

     Longitud de clave: Variable: 128, 256, 1024, 2048 y 4096 bits.