Kryptografie, věda o psaní kódů a šifer pro bezpečnou komunikaci, je jedním z nejdůležitějších prvků, které umožňují moderní kryptoměny a blockchainy. Dnes používané kryptografické techniky jsou však výsledkem neuvěřitelně dlouhé historie vývoje. Od starověku lidé používali kryptografii k bezpečnému přenosu informací. Následuje fascinující historie kryptografie, která vedla k pokročilým a sofistikovaným metodám používaným pro moderní digitální šifrování.

Starověké kořeny kryptografie

Je známo, že v dávných dobách existovaly primitivní šifrovací techniky a zdá se, že většina raných civilizací šifrování do určité míry používala. Náhrada symbolů, nejzákladnější forma kryptografie, se objevuje ve starověkých egyptských i mezopotámských spisech. Nejstarší známý příklad tohoto typu kryptografie byl nalezen v hrobce egyptského šlechtice jménem Khnumhotep II., který žil přibližně před 3900 lety.

Účelem nahrazení symbolů v nápisu Knhumhotep nebylo skrýt informace, ale zvýšit jejich lingvistickou přitažlivost. Nejstarší známý příklad kryptografie používané k ochraně citlivých informací se objevil asi před 3 500 lety, kdy mezopotamský písař použil kryptografii k ukrytí vzorce pro keramiku glazury, která byla použita na hliněné tabulky.

V pozdějších obdobích starověku byla kryptografie široce používána k ochraně důležitých vojenských informací, což je účel, kterému slouží dodnes. V řeckém městském státě Sparta byly zprávy zašifrovány tak, že byly napsány na pergamen položený na válec určité velikosti, takže zpráva byla nerozluštitelná, dokud nebyla příjemcem zabalena kolem podobného válce. Stejně tak je známo, že špioni ve starověké Indii používali kódované zprávy již ve 2. století před naším letopočtem.

Snad nejpokročilejší kryptografie ve starověkém světě dosáhli Římané. Prominentní příklad římské kryptografie, známý jako Caesarova šifra, zahrnoval posunutí písmen zašifrované zprávy o určitý počet míst v latinské abecedě. Při znalosti tohoto systému a počtu míst pro posunutí písmen by příjemce mohl úspěšně dekódovat jinak nečitelnou zprávu.

Vývoj ve středověku a renesanci

V průběhu středověku nabývala kryptografie na stále větší důležitosti, ale substituční šifry, jejichž příkladem je Caesarova šifra, zůstaly standardem. Kryptoanalýza, věda, pomocí které se luští kódy a šifry, začala dohánět dosud poměrně primitivní vědu o kryptografii. Al-Kindi, známý arabský matematik, vyvinul techniku ​​známou jako frekvenční analýza kolem roku 800 n. l., díky níž byly substituční šifry zranitelné vůči dešifrování. Lidé, kteří se pokoušeli dešifrovat zašifrované zprávy, poprvé získali přístup k systematické metodě, jak to udělat, takže je nutné, aby kryptografie pokročila ještě dále, aby zůstala užitečná.

V roce 1465 Leone Alberti vyvinul polyalfabetickou šifru, která je považována za řešení proti Al-Kindiho technice frekvenční analýzy. V polyalfabetické šifře je zpráva zakódována pomocí dvou odlišných abeced. Jedna je abeceda, ve které je napsána původní zpráva, zatímco druhá je zcela odlišná abeceda, ve které se zpráva objeví po zakódování. V kombinaci s tradičními substitučními šiframi polyalfabetické šifry výrazně zvýšily bezpečnost zakódovaných informací. Pokud čtenář neznal abecedu, ve které byla zpráva původně napsána, byla technika frekvenční analýzy k ničemu.

V období renesance byly také vyvinuty nové metody kódování informací, včetně populární rané metody binárního kódování, kterou vynalezl známý polyhistor Sir Francis Bacon v roce 1623.

Pokroky v posledních stoletích

Věda o kryptografii pokračovala progresivně v průběhu staletí. Zásadní průlom v kryptografii popsal, i když možná nikdy nepostavil, Thomas Jefferson v 90. letech 18. století. Jeho vynález, známý jako šifrovací kolo, sestával z 36 kroužků písmen na pohyblivých kolech, které bylo možné použít k dosažení složitého kódování. Tento koncept byl tak pokročilý, že by sloužil jako základ pro americkou vojenskou kryptografii až do druhé světové války.

Druhá světová válka by také viděla dokonalý příklad analogové kryptografie, známé jako stroj Enigma. Stejně jako kolová šifra, i toto zařízení, využívané mocnostmi Osy, využívalo ke kódování zprávy rotující kola, takže bylo prakticky nemožné číst bez další Enigmy. Raná počítačová technologie byla nakonec použita k prolomení šifry Enigma a úspěšné dešifrování zpráv Enigmy je stále považováno za kritickou součást případného vítězství Spojenců.

Kryptografie ve věku počítačů

Se vzestupem počítačů se kryptografie stala mnohem pokročilejší, než tomu bylo v analogové éře. 128bitové matematické šifrování, mnohem silnější než jakákoli starověká nebo středověká šifra, je nyní standardem pro mnoho citlivých zařízení a počítačových systémů. Počínaje rokem 1990 počítačoví vědci vyvíjeli zcela novou formu kryptografie nazvanou kvantová kryptografie, která doufala, že opět zvýší úroveň ochrany, kterou nabízí moderní šifrování.

V poslední době se také používají kryptografické techniky, které umožňují kryptoměny. Kryptoměny využívají několik pokročilých kryptografických technik, včetně hašovacích funkcí, kryptografie s veřejným klíčem a digitálních podpisů. Tyto techniky se používají především k zajištění bezpečnosti dat uložených na blockchainech a k ověřování transakcí. Specializovaná forma kryptografie, známá jako Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA), podporuje bitcoiny a další kryptoměnové systémy jako prostředek k poskytování dodatečné bezpečnosti a zajištění toho, že prostředky mohou používat pouze jejich právoplatní vlastníci.

Kryptografie ušla za posledních 4 000 let dlouhou cestu a není pravděpodobné, že se v dohledné době zastaví. Dokud budou citlivá data vyžadovat ochranu, kryptografie se bude neustále vyvíjet. Ačkoli kryptografické systémy používané v kryptoměnových blockchainech dnes představují některé z nejpokročilejších forem této vědy, jsou také součástí tradice, která sahá hluboko do historie lidstva.