Криптография, наука о написании кодов и криптографии для обеспечения информационной безопасности, является одним из важнейших факторов, способствующих созданию сегодняшних криптовалют и блокчейна. Однако методы шифрования, используемые сегодня, являются результатом чрезвычайно долгой истории развития. С древних времен люди использовали криптографию для безопасной передачи информации. Вот увлекательная история криптографии, которая привела к появлению передовых и сложных методов, используемых в современном цифровом шифровании.

Возник в древние времена

Известно, что ранние методы шифрования существовали в древние времена, когда большинство ранних цивилизаций, по-видимому, в той или иной степени использовали криптографию. Символическая замена, самая основная форма кодирования, встречается как в древнеегипетских, так и в месопотамских письменностях. Первый известный пример шифра этого типа был найден в гробнице египетского дворянина по имени Хнумхотеп II, жившего около 3900 лет назад.

Цель замены символа в надписи на могиле Кнумхотепа – не скрыть информацию, а повысить ее языковую привлекательность. Первый известный пример использования криптографии для защиты конфиденциальной информации произошел около 3500 лет назад, когда писец из Месопотамии использовал криптографию, чтобы скрыть рецепт керамической глазури, используемой на глиняных табличках.

После древнего периода криптография широко использовалась для защиты важной военной информации, криптография для этой цели не используется и по сей день. В греческом городе-государстве Спарта сообщения шифровались путем написания на полоске пергамента, обернутой вокруг криптографической палочки определенного размера, что делало сообщение нерасшифрованным до тех пор, пока кто-нибудь не получил приз, используя аналогичную палочку. Точно так же известно, что шпионы в древней Индии использовали зашифрованные сообщения еще во II веке до нашей эры.

Возможно, самая развитая криптография в древнем мире принадлежит римлянам. Ярким примером является римский шифр, известный как шифр Цезаря, в котором каждая буква в сообщении заменяется буквой латинского алфавита, отстоящей на один абзац от нее. Зная этот механизм и то, насколько далеко сдвинуты буквы, получатель может успешно декодировать сообщение.

Разработан в средние века и эпоху Возрождения.

В средние века криптография становилась все более важной, но шифры замены, например шифр Цезаря, оставались стандартом. Криптоанализ, наука, изучающая методы извлечения смысла из зашифрованной информации, начал догонять все еще относительно примитивную науку криптографии. Аль-Кинди, известный арабский математик, около 800 года нашей эры разработал метод, называемый частотным анализом, который показал, что шифры замены легко взломать. Впервые те, кто работал над расшифровкой зашифрованных сообщений, получили доступ к систематическому методу декодирования. Это подталкивает криптографию к дальнейшему сохранению ее полезности.

В 1465 году Леоне Альберти разработал мультионтологическое шифрование, которое считалось решением проблемы техники частотного анализа Аль-Кинди. В полиалфавитном шифре сообщение шифруется с использованием двух отдельных алфавитов. Один из них — это алфавит, используемый для написания исходного сообщения, другой — совершенно другой алфавит, с помощью которого будет закодировано исходное сообщение. В сочетании с традиционными шифрами замены многоэкземплярные шифры повышают безопасность зашифрованной информации. Если читатель не знает алфавита, на котором основано исходное сообщение, методы частотного анализа не будут эффективны.

В эпоху Возрождения были также разработаны новые методы кодирования информации, в том числе ранний метод двоичного шифрования, изобретенный известным ученым сэром Фрэнсисом Бэконом в 1623 году.

Достижения последних столетий

Криптография продолжала процветать на протяжении веков. Крупный прорыв в криптографии был описан, хотя, вероятно, так и не был реализован Томасом Джефферсоном в 1790-х годах. Его изобретение называлось шифровальным колесом с 36 кругами на движущемся колесе, используемым для получения сложных результатов кодирования. Эта концепция была настолько продвинутой, что служила основой американской военной криптографии до конца Второй мировой войны.

Вторая мировая война также стала свидетелем великолепного примера подобной криптографии, известного как машина «Энигма». Как и шифровальное колесо, это устройство, использовавшееся нацистами, использовало вращающиеся колеса для кодирования сообщения, что делало его практически нечитаемым без другой машины «Энигма». В конце концов, ранние компьютерные технологии использовались для взлома кода «Энигмы». Успешная расшифровка сообщений «Энигмы» до сих пор считается важным вкладом в победу союзников.

Криптография в эпоху компьютеров

С появлением компьютеров криптография вышла далеко за рамки эпохи аналоговых технологий. 128-битное математическое шифрование, гораздо более надежное, чем любой древний или средневековый шифр, теперь является стандартом для многих сенсорных устройств и компьютерных систем. Начиная с 1990 года учёные-компьютерщики разрабатывают совершенно новую форму шифрования, называемую квантовой криптографией, в надежде ещё раз повысить уровень защиты модернизации.

В последнее время методы шифрования также стали применяться к криптовалютам. Криптовалюты используют ряд передовых криптографических методов, включая хэш-функции, криптографию с открытым ключом и цифровые подписи. Эти методы используются в основном для обеспечения безопасности данных, хранящихся в блокчейнах, и для аутентификации транзакций. Особая форма шифрования, называемая алгоритмом цифровой подписи эллиптической кривой (ECDSA), обеспечивает Биткойну и другим криптовалютным системам дополнительную безопасность и гарантирует, что деньги могут быть использованы только законным владельцем.

Криптография прошла долгий путь за последние 4000 лет, и вряд ли она остановится в ближайшее время. Пока существуют конфиденциальные данные, которые необходимо защищать, криптография будет продолжать развиваться. Хотя криптографические системы, используемые в сегодняшних блокчейнах криптовалют, являются одними из самых передовых форм криптографии, они также являются частью длинной линии разработок на протяжении всей истории человечества.