A criptografia, ciência de escrever códigos e cifras para comunicação segura, é um dos elementos mais importantes para a criação das criptomoedas e das blockchains modernas. As técnicas criptográficas usadas hoje, no entanto, são resultado de uma longa história de desenvolvimento. Desde os tempos antigos, as pessoas usam criptografia para transmitir informações de maneira segura. A seguir, está a fascinante história da criptografia, que resultou nos métodos avançados e sofisticados usados na criptografia digital moderna.
As Antigas Raízes da Criptografia
Sabemos que técnicas primitivas de criptografia existiram nos tempos antigos, e a maioria das civilizações antigas parece ter usado algum nível de criptografia. A substituição de símbolos - a forma mais básica de criptografia- aparece tanto nos antigos escritos egípcios, quanto nos mesopotâmicos. O mais antigo exemplo conhecido desse tipo de criptografia foi encontrado no túmulo de um nobre egípcio chamado Khnumhotep II, que viveu há aproximadamente 3.900 anos.
O objetivo da substituição dos símbolos na inscrição de Knhumhotep, não era ocultar informações, mas sim aperfeiçoar seu apelo linguístico. O exemplo mais antigo conhecido de criptografia sendo usada para proteger informações sensíveis ocorreu por volta de 3.500 anos atrás, quando um escriba da Mesopotâmia empregou a criptografia para esconder uma fórmula de esmalte de cerâmica, usado em tabuletas de argila.
Após a antiguidade, a criptografia foi amplamente usada para proteger informações militares importantes, propósito que serve até hoje. Na cidade-estado grega de Esparta, as mensagens eram encriptadas, sendo escritas em pergaminhos colocados sobre um cilindro de tamanho específico. A mensagem só era decifrada quando colocada dentro de um cilindro de tamanho semelhante pelo destinatário. De forma parecida, sabe-se que espiões da antiga Índia usaram mensagens codificadas já no século II aC.
Talvez, a criptografia mais avançada do mundo antigo tenha sido desenvolvida pelos romanos. Um exemplo proeminente da criptografia romana, a cifra de César, envolvia a substituição das letras de uma mensagem por outras letras que se encontravam algumas posições abaixo na sequência do alfabeto latino. Conhecendo esse sistema e o número de posições a serem deslocadas, o destinatário poderia decodificar a mensagem ilegível.
Desenvolvimentos na Idade Média e no Renascimento
Ao longo da Idade Média, a criptografia tornou-se cada vez mais importante, mas as cifras de substituição, das quais a cifra de César é um exemplo, permaneceram como padrão. A criptoanálise, ciência responsável por quebrar códigos e cifras, começou a alcançar a ainda relativamente recente ciência da criptografia. Al-Kindi, um famoso matemático árabe, desenvolveu por volta de 800 dC, uma técnica conhecida como análise de frequência, que tornou as cifras de substituição vulneráveis à decodificação. Pela primeira vez, as pessoas que tentavam decifrar mensagens criptografadas tiveram acesso a um método sistemático para fazê-lo, tornando necessário que a criptografia avançasse ainda mais para continuar sendo útil.
Em 1465, Leone Alberti desenvolveu a cifra polialfabética, que é considerada a solução contra a técnica de análise de freqüência de Al-Kindi. Em uma cifra polialfabética, uma mensagem é codificada usando dois alfabetos distintos. Um é o alfabeto no qual a mensagem original é escrita, enquanto o segundo, é um alfabeto totalmente diferente, no qual a mensagem aparece depois de ser codificada. Combinado com as cifras de substituição tradicionais, as cifras polialfabéticas aumentaram muito a segurança de informações codificadas. A menos que um leitor soubesse o alfabeto no qual a mensagem foi originalmente escrita, a técnica de análise de frequência não teria qualquer utilidade.
Novos métodos de codificação da informação também foram desenvolvidos no período da Renascença, incluindo um popular método antigo de codificação binária, desenvolvido em 1623, pelo famoso filósofo e cientista Sir Francis Bacon.
Avanços nos Séculos mais Recentes
A ciência da criptografia continuou a avançar progressivamente ao longo dos séculos. Um grande avanço na criptografia foi descrito, embora talvez nunca construído, por Thomas Jefferson na década de 1790. Sua invenção, conhecida como cipher wheel (roda cifrada), consistia de 36 anéis de letras em rodas móveis que podiam ser usados para obter uma codificação complexa. Esse conceito era tão avançado que serviu como base para a criptografia militar americana até a Segunda Guerra Mundial.
A Segunda Guerra Mundial também viu o exemplo perfeito da criptografia analógica, conhecido como a máquina Enigma. De maneira similar a cipher wheel, esse dispositivo, empregado pelas Potências do Eixo, usava anéis rotativos para codificar uma mensagem, tornando praticamente impossível ler a mensagem sem outra máquina Enigma. A tecnologia da computação foi eventualmente usada para ajudar a quebrar a cifra Enigma, e a decodificação bem sucedida de mensagens Enigma ainda é considerada um elemento crítico da eventual vitória dos Aliados.
Criptografia na Era da Computação
Com a ascensão dos computadores, a criptografia tornou-se muito mais avançada do que na era analógica. A criptografia matemática de 128 bits, muito mais forte que qualquer cifra antiga ou medieval, agora é o padrão para muitos dispositivos sensíveis e sistemas de computação. Começando em 1990, uma forma inteiramente nova de criptografia, apelidada de criptografia quântica, estava em desenvolvimento por cientistas da computação, que buscavam, mais uma vez, elevar o nível de proteção oferecido pela criptografia moderna.
Mais recentemente, técnicas criptográficas também foram usadas para tornar as criptomoedas possíveis. As criptomoedas aproveitam várias técnicas criptográficas avançadas, incluindo funções hash, criptografia de chave pública e assinaturas digitais. Essas técnicas são usadas principalmente para garantir a segurança dos dados armazenados em blockchains e para autenticar transações. Uma forma especializada de criptografia, conhecida como Algoritmo de Assinatura Digital de Curva Elíptica (ECDSA), sustenta o Bitcoin e os sistemas de outras criptomoedas como um meio de fornecer segurança extra e garantir que os fundos só possam ser usados por seus legítimos proprietários.
A criptografia percorreu um longo caminho nos últimos 4.000 anos e provavelmente não irá parar tão cedo. Enquanto dados sensíveis exigirem proteção, a criptografia continuará avançando. Embora os sistemas criptográficos usados nas blockchains das criptomoedas representem hoje algumas das formas mais avançadas dessa ciência, eles também fazem parte de uma tradição que se extendeu por grande parte da história humana.