La crittografia, la scienza dei codici e dei cifrari per proteggere le comunicazioni, è uno degli elementi più importanti che ha reso possibile la creazione delle criptovalute e blockchain moderne. Le tecniche crittografiche usate oggi, tuttavia, sono il risultato di una storia di sviluppo incredibilmente lunga. Sin dall’antichità, la gente ha usato la crittografia per trasmettere informazioni in modo sicuro. Di seguito viene riportata l’affascinante storia della crittografia che ha portato ai metodi avanzati e sofisticati usati nella sua moderna versione digitale.
Le Antiche Radici della Crittografia
Sappiamo che in tempi antichi venivano utilizzate tecniche crittografiche primitive, e molte tra le prime civiltà hanno usato la crittografia in una qualche misura. La sostituzione di simboli, la forma di crittografia più elementare, appare in ritrovamenti egizi e mesopotamici. Il primo esempio conosciuto di questo tipo è stato trovato nella tomba di un nobile egizio chiamato Khnumhotep II, vissuto all’incirca 3,900 anni fa.
L’obiettivo della sostituzione di simboli nelle iscrizioni di Knhumhotep non era nascondere informazioni, bensì rafforzarne l’attrattività linguistica. Il primo esempio conosciuto di crittografia usata per proteggere informazioni sensibili risale a circa 3,500 anni fa, quando uno scriba in Mesopotamia ne fece uso per nascondere una formula per la vetrina usata su tavolette di argilla.
Nei successivi periodi dell’antichità, la crittografia è stata ampiamente usata per proteggere importanti informazioni militari, utilizzo per cui viene usata ancora oggi. Nella città-stato greca Sparta, i messaggi venivano criptati scrivendo su una pergamena posta sopra un cilindro di dimensioni particolari, rendendoli indecifrabili senza l’utilizzo di un cilindro simile posseduto dal destinatario. Analogamente, le spie nell’antica India hanno usato messaggi in codice fin dal II secolo a.C.
Forse la crittografia più avanzata nel mondo antico fu impiegata dai romani. Un famoso esempio delle loro tecniche, conosciuto come cifrario di Cesare, consisteva nel sostituire le lettere di un messaggio criptato facendole scorrere di un certo numero di posizioni nell’alfabeto latino. Conoscendo questo sistema e il numero di posizioni dello scorrimento, il ricevente poteva decifrare il messaggio altrimenti illeggibile.
Sviluppi nel Medioevo e nel Rinascimento
Nel periodo del Medioevo, la crittografia divenne sempre più importante, ma i cifrari a sostituzione, di cui il cifrario di Cesare è un esempio, sono rimasti lo standard. La crittoanalisi, la scienza che si occupa di decifrare codici e cifrari, iniziò a recuperare sulla scienza, ancora relativamente primitiva, della crittografia. Intorno all’800 d.C., Al-Kindi, un noto matematico arabo, sviluppò una tecnica conosciuta come analisi di frequenza, la quale rese vulnerabili i cifrari a sostituzione. Per la prima volta, è stato introdotto un metodo sistematico per decifrare messaggi criptati, costringendo la crittografia ad avanzare ulteriormente per conservare la propria utilità.
Nel 1465, Leone Alberti sviluppò il primo sistema di cifratura polialfabetica, considerata la soluzione contro la tecnica dell’analisi di frequenza di Al-Kindi. In un cifrario polialfabetico, un messaggio viene criptato usando due alfabeti distinti. Uno è l’alfabeto in cui è stato scritto il messaggio originale, mentre il secondo è un alfabeto totalmente differente usato dal testo criptato. Combinati con i tradizionali cifrari a sostituzione, i cifrari polialfabetici hanno aumentato notevolmente la sicurezza delle informazioni criptate. Se il lettore non conosceva l’alfabeto in cui il messaggio era stato scritto in origine, la tecnica dell’analisi di frequenza era inutile.
Nuove tecniche di crittografia sono stati sviluppati anche nel periodo rinascimentale, incluso un noto metodo di codifica binaria inventato dal famoso erudito Sir Francis Bacon nel 1623.
Il Progresso in Secoli più Recenti
La scienza della crittografia ha continuato a progredire attraverso i secoli. Una svolta decisiva è stata descritta, sebbene forse mai costruita, da Thomas Jefferson intorno al 1790. La sua invenzione, conosciuta come cipher wheel, era costituita da 36 anelli di lettere su ruote mobili che potevano essere usati per ottenere codifiche complesse. Questo concetto era così avanzato che servì come base per la crittografia militare americana fino alla seconda guerra mondiale.
Durante la seconda guerra mondiale venne anche usato l’esempio perfetto di crittografia analogica, conosciuto come Enigma. Similmente al cipher wheel, questo dispositivo, utilizzato dalle forze dell’Asse, impiega ruote mobili per cifrare un messaggio, rendendo praticamente impossibile la lettura senza l’uso di un altro Enigma. I primi prototipi della tecnologia informatica vennero usati per aiutare a rompere il cifrario di Enigma, e la decodifica dei messaggi è considerata una componente critica della vittoria delle forze alleate.
La Crittografia nell’Era Informatica
Con l’arrivo dei computer, la crittografia divenne di gran lunga più avanzata rispetto all’era analogica. La cifratura matematica a 128-bit, estremamente più sicura di qualsiasi cifrario antico o medievale, è attualmente lo standard per diversi dispositivi e sistemi informatici. A partire dal 1990, è in corso di sviluppo una forma di crittografia completamente nuova, chiamata crittografia quantistica, al fine di elevare nuovamente il livello di protezione offerto dalla crittografia moderna.
Più recentemente, le tecniche crittografiche sono state usate anche per rendere possibili le criptovalute, le quali sfruttano diverse tecniche avanzate, tra cui funzioni hash, crittografia a chiave pubblica e firme digitali. Queste tecniche vengono usate principalmente per garantire la sicurezza dei dati archiviati sulle blockchain e per autenticare le transazioni. Una forma di crittografia specializzata, conosciuta come Elliptical Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA), è alla base di Bitcoin e di altri sistemi di criptovaluta al fine di fornire ulteriore sicurezza e garantire che i fondi possano essere usati solo dai legittimi proprietari.
La crittografia ha fatto passi da gigante negli ultimi 4,000 anni, ed è improbabile che si fermi ora. Finché dati sensibili richiederanno protezione, la crittografia continuerà a progredire. Anche se i sistemi crittografici attualmente usati nelle blockchain di criptovalute rappresentano alcune delle forme più avanzate di questa scienza, fanno anche parte di una tradizione che si estende attraverso gran parte della storia umana.