Alternativa D
Esta questão aborda os fundamentos da criptografia simétrica simples utilizando o operador XOR (Ou Exclusivo). Para determinar a resposta correta, analisamos cada assertiva individualmente com base na teoria da computação e matemática discreta.
Análise Detalhada das Assertivas
Item I: Incorreto
"A cifra XOR é um processo custoso... algo custoso computacionalmente."
Esta afirmação é falsa. O operador XOR é considerado extremamente eficiente e rápido na computação moderna. Processadores executam operações lógicas bit-a-bit em ciclos de clock únicos, tornando-o muito menos custoso que algoritmos complexos como RSA ou AES. A conversão de decimal para binário também é trivial para máquinas.
Item II: Correto
"O texto cifrado resultante após a aplicação do XOR no exemplo dado é o caractere 'e'..."
Vamos verificar a conta apresentada na tabela da imagem:
- Texto Plano (A): Decimal 65 \rightarrow Binário
01000001 - **Chave ():** Decimal 36 $\rightarrow Binário
00100100
Realizando a operação XOR bit-a-bit:
\begin{array}{r}
01000001 \\
\oplus \quad 00100100 \\
\hline
01100101
\end{array}
Convertendo o resultado binário 01100101 para decimal:
64 + 32 + 4 + 1 = 101
Na tabela ASCII, o número decimal 101 corresponde ao caractere minúsculo 'e'. Portanto, a assertiva está correta.
Item III: Correto
"A cifra XOR tem a vantagem do processo de cifragem e decifragem ser exatamente o mesmo..."
Esta é uma propriedade fundamental do operador XOR conhecida como involução ou auto-inversão. Se você aplicar a mesma chave duas vezes sobre o mesmo dado, você recupera o original:
(A \oplus K) \oplus K = A \oplus (K \oplus K) = A \oplus 0 = A
Isso simplifica a implementação de sistemas onde a mesma rotina serve para encriptar e desencriptar.
Item IV: Correto
"Se trocássemos o operador XOR pelo AND lógico... Como o operador XOR tem 50% de chance de retornar 0 ou 1..."
Para dados aleatórios (onde 0 e 1 têm igual probabilidade de ocorrer):
- AND: Retorna 1 apenas se ambos forem 1 (probabilidade $0.5 \times 0.5 = 0.25$). Logo, 25% de chance de 1 e 75% de chance de 0.
- OR: Retorna 0 apenas se ambos forem 0 (probabilidade $0.5 \times 0.5 = 0.25$). Logo, 75% de chance de 1 e 25% de chance de 0.
- XOR: Retorna 1 se os bits forem diferentes (0-1 ou 1-0). Isso ocorre em 50% dos casos.
Em criptografia, busca-se entropia máxima (imprevisibilidade). O fato do XOR manter o equilíbrio 50/50 evita viés estatístico, tornando-o ideal para misturar bits de forma segura.
Conclusão
As assertivas corretas são II, III e IV. A assertiva I é falsa porque descreve incorretamente a eficiência da operação XOR.
Portanto, a alternativa correta é a D.