密碼學或密碼學是編寫程式碼和安全通訊程式碼的科學,是區塊鏈產業和現代數位貨幣涉及的最重要元素之一。今天使用的加密技術是長期發展歷史的結果。自古以來,人們就使用密碼學來安全地傳遞訊息。以下是密碼學的迷人歷史,它催生了現代數位加密中使用的先進而複雜的方法。


密碼學的古老根源

衆所周知,原始密碼技術在古代就已經存在,並且大多數早期文明似乎在某種程度上使用了密碼學,例如代碼替換,這是古埃及和美索不達米亞著作中密碼學的基本形式。已知最古老的此類密碼學例子是在一位名叫 Khnumhotep II 的埃及貴族的墳墓中發現的,他生活在大約 3,900 年前。

庫努霍特普二世銘文中符號替換的目的不是爲了隱藏信息,而是爲了增強其語言吸引力。已知最古老的用於保護敏感信息的密碼學例子發生在大約 3,500 年前,當時一位美索不達米亞抄寫員使用密碼學隱藏了用於粘土片的陶器釉料配方。

在古代後期,密碼學被廣泛用於保護重要的軍事信息,直到今天它仍然發揮着作用。在希臘的斯巴達市,信息通過將信息寫在一定大小的圓柱體上的羊皮紙上來加密,使得信息無法破譯,直到接收者將其包裹在類似的圓柱體上。同樣,早在公元前 2 世紀,古印度的間諜就已使用加密信息。

也許最先進的密碼學是由羅馬人在古代世界使用的。羅馬密碼的一個著名例子是凱撒密碼,涉及將加密消息的字母轉換爲拉丁字母表中一定數量的位置。知道這個系統和更改字母的位置的數量,接收者可以解碼消息,如果失敗,消息將不再可讀或理解。


中世紀和文藝復興時期的發展

在中世紀,密碼學變得越來越重要,但以凱撒方法爲例的替代密碼仍然是密碼學的標準。

密碼分析科學是破解和解決密碼的科學,它已經開始趕上密碼學中仍然相對原始的原始科學。 Al-Kindi 是一位著名的阿拉伯數學家,他在公元 800 年左右開發了一種稱爲頻率分析的技術,使替換碼容易被解密。試圖破譯加密消息的人們第一次能夠使用系統化的方法來破譯加密消息,這使得密碼學有必要進一步發展才能保持有用性。

1465 年,Leon Alberti 開發了一種多表密碼,該密碼被認爲是針對加拿大頻率分析技術的解決方案。在多表密碼中,消息使用兩個不同的字母表進行編碼。第一個是原始消息寫入的字母表,而第二個是完全不同的字母表,消息在加密後出現在其中。密碼與傳統的替代密碼相結合,大大提高了加密信息的安全性。除非讀者知道這封信最初所用的字母表,否則肯尼迪的頻率分析方法是沒有用的。

文藝復興時期還開發了新的信息加密方法,其中包括由著名科學家弗朗西斯·培根爵士於 1623 年發明的早期流行的二進制編碼方法。


近幾個世紀的更多進步

幾個世紀以來,密碼學一直在逐步發展。在 1870 年代,托馬斯·傑斐遜 (Thomas Jefferson) 描述了密碼學領域的一項重大事件,儘管它可能從未建成。他的發明被稱爲“密碼輪”,由移動輪上的 36 個字母環組成,可用於實現複雜的加密。這個概念是如此先進,以至於直到第二次世界大戰爲止它仍然是美國軍事加密的基礎。

第二次世界大戰也見證了模擬密碼學的完美例子,即恩尼格瑪機。與輪式密碼一樣,軸心國使用的這種裝置也使用旋轉輪來對信息進行編碼,這使得在沒有其他謎題的情況下幾乎不可能讀取信息,但最終早期的計算機技術被用來幫助破解恩尼格瑪密碼,併成功解碼恩尼格瑪信息。仍然被認爲是盟軍最終勝利的關鍵因素。


計算機時代的密碼學

隨着計算機的普及,加密技術已經比模擬時代先進得多。 128 位數學加密比任何古代或中世紀加密都強大得多,現在已成爲許多敏感設備和計算機系統的標準。從 1990 年開始,計算機科學家正在開發一種全新形式的密碼學,稱爲量子密碼學,希望再次提高現代密碼學提供的保護水平。

最近,加密技術也被用來使數字貨幣的創建成爲可能,因爲數字貨幣利用了先進的加密技術,包括散列函數、公鑰加密和數字簽名。這些技術主要用於確保區塊鏈上存儲的數據的安全性並驗證交易。一種稱爲橢圓曲線數字簽名算法(ECDSA)的特殊形式的密碼學支撐着比特幣和其他密碼系統,作爲提供額外安全性並確保資金只能由其合法所有者使用的一種方式。

密碼學在過去 4000 年裏已經取得了長足的進步,並且不可能很快停止前進。只要敏感數據需要保護,加密技術就會不斷進步。儘管當今區塊鏈中使用的密碼系統代表了這門科學的一些最先進的形式,但它們也是貫穿人類歷史的傳統的一部分。