সুরক্ষিত যোগাযোগের জন্য কোড এবং সাইফার লেখার বিজ্ঞান ক্রিপ্টোগ্রাফি হলো আধুনিক ক্রিপ্টোকারেন্সি এবং ব্লকচেইনগুলোকে সম্ভব করার জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলোর মধ্যে একটি। যদিও বর্তমানে ব্যবহৃত ক্রিপ্টোগ্রাফিক কৌশলগুলো দীর্ঘদিনের অবিশ্বাস্য রকমের উন্নয়নের ফলাফল। নিরাপদ উপায়ে তথ্য প্রেরণ করতে মানুষ প্রাচীনকাল থেকে ক্রিপ্টোগ্রাফি ব্যবহার করে আসছে। নিচে ক্রিপ্টোগ্রাফির আকর্ষণীয় ইতিহাসের বিবরণ দেওয়া হরো যা পরবর্তীতে আধুনিক ডিজিটাল এনক্রিপশনের জন্য ব্যবহৃত উন্নত এবং পরিশীলিত পদ্ধতিতে রূপ নিয়েছে।
ক্রিপ্টোগ্রাফির আদি উৎস
ক্রিপ্টোগ্রাফির আদিম কৌশলগুলো প্রাচীনকাল থেকেই বিদ্যমান ছিল বলে জানা যায় এবং প্রাথমিক সভ্যতাগুলোর বেশিরভাগই বেশ খানিকটা ক্রিপ্টোগ্রাফি ব্যবহার করেছিল বলে মনে হয়। চিহ্ন প্রতিস্থাপন হলো ক্রিপ্টোগ্রাফির সবচেয়ে মৌলিক রূপ, যা প্রাচীন মিশরীয় এবং মেসোপটেমীয় উভয় লেখাতেই দেখা যায়। এই ধরনের ক্রিপ্টোগ্রাফির প্রাচীনতম উদাহরণ পাওয়া গেছে খনুমহোটেপ II নামে একজন মিশরীয় সম্ভ্রান্তের সমাধিতে, যিনি আনুমানিক 3,900 বছর আগে বেঁচে ছিলেন।
খনুমহোটেপ শিলালিপিতে প্রতীক প্রতিস্থাপনের উদ্দেশ্য ছিল তথ্য গোপন করা নয় বরং এর ভাষাগত আবেদনকে উন্নত করা। সংবেদনশীল তথ্য সুরক্ষার জন্য ব্যবহৃত ক্রিপ্টোগ্রাফির প্রাচীনতম উদাহরণটি প্রায় 3,500 বছর আগের যখন একজন মেসোপটেমীয় লেখক মাটির ট্যাবলেটগুলোতে ব্যবহৃত মৃৎশিল্পের গ্লেজের একটি সূত্র গোপন করার জন্য ক্রিপ্টোগ্রাফি ব্যবহার করেছিলেন।
প্রাচীনকালের শেষার্ধে, গুরুত্বপূর্ণ সামরিক তথ্য রক্ষার জন্য ক্রিপ্টোগ্রাফি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল আর এই উদ্দেশ্যে এটি আজও ব্যবহৃত হয়। গ্রীক নগর-রাজ্য স্পার্টাতে, বার্তা একটি নির্দিষ্ট আকারের সিলিন্ডারের উপরে পার্চমেন্টে লেখার মাধ্যমে এনক্রিপ্ট করা হতো, যা প্রাপক অনুরূপ সিলিন্ডারের চারপাশে না মোড়ানো পর্যন্ত বার্তাটি অবোধগম্য থেকে যেত। একইভাবে, প্রাচীন ভারতে গুপ্তচররা খ্রিস্টপূর্ব 2য় শতাব্দীর প্রথম দিকে কোডেড বার্তা ব্যবহার করত বলে জানা যায়।
সম্ভবত প্রাচীন বিশ্বের সবচেয়ে উন্নত ক্রিপ্টোগ্রাফির ব্যবহার ছিল রোমানদের মধ্যে। রোমান ক্রিপ্টোগ্রাফির একটি বিশিষ্ট উদাহরণ সিজার সাইফার নামে পরিচিত, যেখানে এনক্রিপ্ট করা বার্তার অক্ষরগুলোকে লাতিন বর্ণমালার নিরিখে নির্দিষ্ট সংখ্যক স্থানে সরানো হতো। এই সিস্টেম এবং অক্ষর সরানোর স্থানের সংখ্যাটি জেনে নিয়ে, প্রাপক সফলভাবে আপাতত পাঠের অযোগ্য বার্তাটিকে ডিকোড করতে পারতো।
মধ্যযুগ এবং রেনেসাঁ সময়ের উন্নয়ন
সমগ্র মধ্যযুগে, ক্রিপ্টোগ্রাফি ক্রমবর্ধমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে, কিন্তু প্রতিস্থাপন সাইফার, যার একটি উদাহরণ হলো সিজার সাইফার, সেটি মানদণ্ড হিসেবে রয়ে গেছে। ক্রিপ্টানালাইসিস নামের বিজ্ঞান যার দ্বারা কোড এবং সাইফার ক্র্যাক করা হয়, সেটি এখনও অপেক্ষাকৃত আদিম সেই ক্রিপ্টোগ্রাফির বিজ্ঞানকেই অবলম্বন করে। বিখ্যাত আরব গণিতবিদ আল-কিন্দি, 800 খ্রিস্টাব্দের দিকে ফ্রিকোয়েন্সি বিশ্লেষণ নামে পরিচিত একটি কৌশল প্রবর্তন করেছিলেন যা প্রতিস্থাপন সাইফারগুলোকে ডিক্রিপশনের পক্ষে দুর্বল করে দেয়। প্রথমবারের মতো এনক্রিপ্ট করা বার্তাগুলোর পাঠোদ্ধারের চেষ্টাকারী লোকজন এই কাজটি করার জন্য পদ্ধতিগত উপায় খুঁজে পেয়েছিল, ফলে ক্রিপ্টোগ্রাফির উপযোগিতা বজায় রাখতে সেটিকে আরো উন্নত করা আবশ্যক হয়ে পড়ে।
1465 সালে, লিওন আলবার্টি পলিঅ্যালফাবেটিক সাইফার তৈরি করেছিলেন, যা আল-কিন্দির ফ্রিকোয়েন্সি বিশ্লেষণ কৌশলের বিপরীতে সমাধান হিসাবে বিবেচিত হয়। পলিঅ্যালফাবেটিক সাইফারে, দুটি স্বতন্ত্র বর্ণমালা ব্যবহার করে বার্তা এনকোড করা হয়। একটি হলো প্রচলিত বর্ণমালা যেখানে মূল বার্তাটি লেখা হয়, আর দ্বিতীয়টি সম্পূর্ণ ভিন্ন বর্ণমালা যেখানে বার্তাটি এনকোড হওয়ার পরে প্রদর্শিত হয়। প্রথাগত প্রতিস্থাপন সাইফারের সাথে সমন্বয় করে, পলিঅ্যালফাবেটিক সাইফারগুলোতে এনকোড করা তথ্যের নিরাপত্তাকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করা হয়েছে। একজন পাঠক বার্তাটি মূলত কোন বর্ণমালায় লেখা হয়েছে তা না জানলে, ফ্রিকোয়েন্সি বিশ্লেষণ কৌশলটি কোন কাজে আসবে না।
রেনেসাঁ যুগে তথ্য এনকোডিংয়ের নতুন পদ্ধতিও বিকশিত হয়েছিল, যার মধ্যে 1623 সালে বিখ্যাত পলিম্যাথ স্যার ফ্রান্সিস বেকনের উদ্ভাবিত বাইনারি এনকোডিংয়ের একটি জনপ্রিয় প্রাথমিক পদ্ধতিও অন্তর্ভুক্ত ছিল।
অতি সাম্প্রতিক যুগের অগ্রগতি
ক্রিপ্টোগ্রাফির বিজ্ঞান কয়েক শতাব্দী ধরে ক্রমাগতভাবে এগিয়ে যাচ্ছে। 1790-এর দশকে টমাস জেফারসন ক্রিপ্টোগ্রাফিতে একটি বড় অগ্রগতির বিবরণ দিয়েছিলেন, যদিও সম্ভবত তা আর কখনই নির্মিত হয়নি। সাইফার হুইল নামে পরিচিত তার উদ্ভাবনটিতে একটি চলমান হুইলে 36টি অক্ষরের রিং ছিল যা জটিল এনকোডিং তৈরিতে ব্যবহার করা যেত। এই ধারণাটি এতই উন্নত ছিল যে এটি দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের শেষভাগ পর্যন্ত আমেরিকান সামরিক ক্রিপ্টোগ্রাফির ভিত্তি হিসেবে কাজ করেছে।
দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময়ে এনালগ ক্রিপ্টোগ্রাফির নিখুঁত উদাহরণ পাওয়া যায়, যা এনিগমা মেশিন নামে পরিচিত। হুইল সাইফারের মতো, অক্ষ শক্তি দ্বারা চালিত এই ডিভাইসটি, বার্তা এনকোড করতে ঘূর্ণায়মান হুইল ব্যবহার করে, যা অন্য আরেকটি এনিগমা ছাড়া সেটির পাঠোদ্ধারকে কার্যত অসম্ভব করে তোলে। শেষ পর্যন্ত এনিগমা সাইফার ভাঙতে প্রাথমিক কম্পিউটার প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়েছিল এবং এনিগমা বার্তাগুলোর সফল ডিক্রিপশনকে এখনও মিত্রবাহিনীর বিজয়ের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হিসাবে বিবেচনা করা হয়।
কম্পিউটার যুগে ক্রিপ্টোগ্রাফি
কম্পিউটারের উত্থানের সাথে সাথে, ক্রিপ্টোগ্রাফি এনালগ যুগের তুলনায় অনেক বেশি উন্নত হয়ে উঠেছে। 128-বিট গাণিতিক এনক্রিপশন, যেকোনো প্রাচীন বা মধ্যযুগীয় সাইফারের চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী, যা এখন অনেক সংবেদনশীল ডিভাইস এবং কম্পিউটার সিস্টেমের জন্য আদর্শ। 1990-এর শুরুতে, আধুনিক এনক্রিপশন দ্বারা প্রদত্ত সুরক্ষার স্তরটিকে আরো উন্নত করার লক্ষ্যে কম্পিউটার বিজ্ঞানীরা কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি নামে ক্রিপ্টোগ্রাফির একটি সম্পূর্ণ নতুন রূপ ডেভলপ করার প্রচেষ্টায় ছিলেন।
অতি সম্প্রতি, ক্রিপ্টোকারেন্সি সম্ভব করার জন্য ক্রিপ্টোগ্রাফিক কৌশলগুলোও ব্যবহার করা হয়েছে। ক্রিপ্টোকারেন্সিগুলো হ্যাশ ফাংশন, পাবলিক-কি ক্রিপ্টোগ্রাফি এবং ডিজিটাল স্বাক্ষর সহ বেশ কয়েকটি উন্নত ক্রিপ্টোগ্রাফিক কৌশলের সুবিধা দেয়। এই কৌশলগুলো প্রাথমিকভাবে ব্লকচেইনে সঞ্চিত ডেটার নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে এবং লেনদেন প্রমাণীকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। ক্রিপ্টোগ্রাফির একটি বিশেষ রূপ, যা এলিপটিক্যাল কার্ভ ডিজিটাল সিগনেচার অ্যালগরিদম (ECDSA) নামে পরিচিত, সেটি বিটকয়েন এবং অন্যান্য ক্রিপ্টোকারেন্সি সিস্টেমগুলোকে অতিরিক্ত নিরাপত্তা প্রদানের একটি উপায় হিসেবে কাজ করে এবং ফান্ড যাতে শুধুমাত্র সেটির সঠিক মালিকের দ্বারা ব্যবহৃত হতে পারে তা নিশ্চিত করে।
ক্রিপ্টোগ্রাফি গত 4,000 বছরে অনেক দূর এগিয়েছে, এবং এটি শীঘ্রই বন্ধ হওয়ার সম্ভাবনা নেই। যতদিন সংবেদনশীল তথ্য সুরক্ষার প্রয়োজন থাকবে, ক্রিপ্টোগ্রাফি ততদিন এগিয়ে যেতেই থাকবে। যদিও বর্তমানে ক্রিপ্টোকারেন্সি ব্লকচেইনে ব্যবহৃত ক্রিপ্টোগ্রাফিক সিস্টেমগুলো এই বিজ্ঞানের সবচেয়ে উন্নত রূপগুলোর কয়েকটির প্রতিনিধিত্ব করে, তারাও এমন একটি ঐতিহ্যের অংশ যা মানব ইতিহাসের অনেক সময় ধরে প্রসারিত।