La crittografia, la scienza della scrittura di codici e cifre per comunicazioni sicure, è uno degli elementi più importanti che contribuiscono a rendere possibili le moderne criptovalute e blockchain. Le tecniche crittografiche utilizzate oggi, tuttavia, sono il risultato di una storia di sviluppo incredibilmente lunga. Sin dai tempi antichi, le persone hanno utilizzato la crittografia per trasmettere informazioni in modo sicuro. Di seguito è riportata l'affascinante storia della crittografia che ha portato ai metodi avanzati e sofisticati utilizzati per la moderna crittografia digitale.

Le antiche radici della crittografia

È noto che le tecniche crittografiche primitive esistevano nei tempi antichi e la maggior parte delle prime civiltà sembra aver utilizzato la crittografia in una certa misura. La sostituzione dei simboli, la forma più elementare di crittografia, appare sia negli antichi scritti egiziani che in quelli mesopotamici. Il primo esempio conosciuto di questo tipo di crittografia è stato trovato nella tomba di un nobile egiziano di nome Khnumhotep II, vissuto circa 3.900 anni fa.

Lo scopo della sostituzione dei simboli nell'iscrizione di Knhumhotep non era quello di nascondere le informazioni ma di migliorarne il fascino linguistico. Il primo esempio conosciuto di crittografia utilizzata per proteggere informazioni sensibili si è verificato circa 3.500 anni fa, quando uno scriba mesopotamico impiegò la crittografia per nascondere una formula per lo smalto per ceramica, che veniva utilizzato su tavolette di argilla.

Nei periodi successivi dell'antichità, la crittografia fu ampiamente utilizzata per proteggere importanti informazioni militari, uno scopo che serve ancora oggi. Nella città-stato greca di Sparta, i messaggi venivano crittografati scrivendo su pergamena posta su un cilindro di una dimensione particolare, rendendo il messaggio indecifrabile finché non veniva avvolto attorno a un cilindro simile dal destinatario. Allo stesso modo, è noto che le spie nell'antica India usavano messaggi in codice già nel II secolo a.C.

Forse la crittografia più avanzata nel mondo antico fu realizzata dai Romani. Un importante esempio di crittografia romana, noto come cifrario di Cesare, prevedeva lo spostamento delle lettere di un messaggio crittografato di un certo numero di posizioni verso il basso nell'alfabeto latino. Conoscendo questo sistema e il numero di posti in cui spostare le lettere, un destinatario potrebbe decodificare con successo il messaggio altrimenti illeggibile.

Sviluppi nel Medioevo e nel Rinascimento

Nel corso del Medioevo la crittografia divenne sempre più importante, ma i cifrari a sostituzione, di cui il cifrario di Cesare è un esempio, rimasero lo standard. La crittoanalisi, la scienza mediante la quale vengono decifrati codici e cifre, iniziò a mettersi al passo con la scienza ancora relativamente primitiva della crittografia. Al-Kindi, un noto matematico arabo, sviluppò una tecnica nota come analisi della frequenza intorno all'800 d.C. che rese i codici a sostituzione vulnerabili alla decrittazione. Per la prima volta, le persone che tentavano di decifrare messaggi crittografati hanno avuto accesso a un metodo sistematico per farlo, rendendo necessario che la crittografia avanzasse ulteriormente per rimanere utile.

Nel 1465 Leone Alberti sviluppò il cifrario polialfabetico, considerato la soluzione alla tecnica di analisi in frequenza di Al-Kindi. In una cifratura polialfabetica, un messaggio viene codificato utilizzando due alfabeti distinti. Uno è l'alfabeto in cui è scritto il messaggio originale, mentre il secondo è un alfabeto completamente diverso in cui il messaggio appare dopo essere stato codificato. Combinati con i cifrari a sostituzione tradizionali, i cifrari polialfabetici aumentavano notevolmente la sicurezza delle informazioni codificate. A meno che il lettore non conoscesse l’alfabeto in cui era stato originariamente scritto il messaggio, la tecnica dell’analisi della frequenza era inutile.

Nuovi metodi di codifica delle informazioni furono sviluppati anche nel periodo rinascimentale, incluso un popolare metodo di codifica binaria inventato dal noto poliedrico Sir Francis Bacon nel 1623.

Progressi nei secoli più recenti

La scienza della crittografia continuò ad avanzare progressivamente nel corso dei secoli. Un importante passo avanti nella crittografia fu descritto, anche se forse mai realizzato, da Thomas Jefferson negli anni Novanta del Settecento. La sua invenzione, nota come ruota cifrante, consisteva in 36 anelli di lettere su ruote mobili che potevano essere utilizzati per ottenere codifiche complesse. Questo concetto era così avanzato che sarebbe servito come base per la crittografia militare americana fino alla seconda guerra mondiale.

La Seconda Guerra Mondiale vedrebbe anche l’esempio perfetto di crittografia analogica, nota come macchina Enigma. Come il cifrario a ruota, questo dispositivo, utilizzato dalle potenze dell'Asse, utilizzava ruote rotanti per codificare un messaggio, rendendolo praticamente impossibile da leggere senza un altro Enigma. La prima tecnologia informatica fu infine utilizzata per aiutare a decifrare il codice Enigma e la riuscita decrittazione dei messaggi Enigma è ancora considerata una componente fondamentale della possibile vittoria degli Alleati.

La crittografia nell'era dei computer

Con l’avvento dei computer, la crittografia è diventata molto più avanzata rispetto all’era analogica. La crittografia matematica a 128 bit, molto più potente di qualsiasi cifratura antica o medievale, è oggi lo standard per molti dispositivi sensibili e sistemi informatici. A partire dal 1990, gli scienziati informatici stavano sviluppando una forma completamente nuova di crittografia, denominata crittografia quantistica, nella speranza di elevare ancora una volta il livello di protezione offerto dalla crittografia moderna.

Più recentemente, sono state utilizzate anche tecniche crittografiche per rendere possibili le criptovalute. Le criptovalute sfruttano diverse tecniche crittografiche avanzate, tra cui funzioni hash, crittografia a chiave pubblica e firme digitali. Queste tecniche vengono utilizzate principalmente per garantire la sicurezza dei dati archiviati su blockchain e per autenticare le transazioni. Una forma specializzata di crittografia, nota come algoritmo di firma digitale a curva ellittica (ECDSA), è alla base di Bitcoin e altri sistemi di criptovaluta come mezzo per fornire ulteriore sicurezza e garantire che i fondi possano essere utilizzati solo dai legittimi proprietari.

La crittografia ha fatto molta strada negli ultimi 4.000 anni ed è improbabile che si fermi presto. Finché i dati sensibili richiederanno protezione, la crittografia continuerà a progredire. Sebbene i sistemi crittografici utilizzati oggi nelle blockchain di criptovaluta rappresentino alcune delle forme più avanzate di questa scienza, fanno anche parte di una tradizione che risale a gran parte della storia umana.