Criptografia, știința scrierii codurilor și a cifrurilor pentru comunicarea securizată, este unul dintre cele mai importante elemente care contribuie la existența criptomonedelor și a blockchain-urilor moderne. Tehnicile criptografice utilizate astăzi sunt însă rezultatul unei istorii de dezvoltare incredibil de lungi. Din cele mai vechi timpuri, oamenii au folosit criptografia pentru a transmite informații într-un mod securizat. A urmat o istorie fascinantă a criptografiei care a condus la metodele avansate și sofisticate utilizate pentru criptarea digitală modernă.
Rădăcinile antice ale criptografiei
Se știe că tehnicile criptografice primitive au existat în vremuri străvechi, iar majoritatea civilizațiilor timpurii par să fi folosit criptografia într-o oarecare măsură. Înlocuirea cu simboluri, cea mai elementară formă de criptografie, apare atât în scrierile egiptene antice, cât și în cele mesopotamiene. Cel mai vechi exemplu cunoscut al acestui tip de criptografie a fost găsit în mormântul unui nobil egiptean pe nume Khnumhotep II, care a trăit cu aproximativ 3.900 de ani în urmă.
Scopul înlocuirii cu simboluri în inscripția Knhumhotep nu a fost de a ascunde informații, ci de a spori atractivitatea ei lingvistică. Cel mai vechi exemplu cunoscut de criptografie folosită pentru a proteja informațiile sensibile a avut loc în urmă cu aproximativ 3.500 de ani, când un scrib din Mesopotamia a folosit criptografia pentru a ascunde o formulă pentru glazura ceramică, care a fost folosită pe tăblițe de lut.
În perioadele târzii ale Antichității, criptografia a fost utilizată pe scară largă pentru a proteja informații militare importante, un scop pe care îl servește și în prezent. În orașul-stat grecesc Sparta, mesajele erau criptate fiind scrise pe un pergament așezat peste un cilindru de o anumită dimensiune, făcând mesajul nedescifrabil până în momentul în care era înfășurat în jurul unui cilindru similar de către destinatar. De asemenea, se știe că spionii din India antică au folosit mesaje codificate încă din secolul al II-lea î.Hr.
Poate cea mai avansată criptografie din lumea antică a fost realizată de romani. Un exemplu proeminent de criptografie romană, cunoscut sub numele de cifrul Caesar, a implicat mutarea literelor unui mesaj criptat cu un anumit număr de locuri în alfabetul latin. Cunoscând acest sistem și numărul de locuri pentru a muta literele, un destinatar ar putea decoda cu succes mesajul altfel ilizibil.
Evoluții în Evul Mediu și Renaștere
De-a lungul Evului Mediu, criptografia a devenit din ce în ce mai importantă, dar cifrurile de substituție, dintre care cifrul Caesar este un exemplu, au rămas standardul. Criptanaliza, știința prin care codurile și cifrurile sunt sparte, a început să ajungă din urmă știința încă relativ primitivă a criptografiei. Al-Kindi, un matematician arab renumit, a dezvoltat o tehnică cunoscută sub numele de analiză a frecvenței în jurul anului 800 d.Hr. care a făcut ca cifrurile de substituție să fie vulnerabile la decriptare. Pentru prima dată, oamenii care încercau să descifreze mesajele criptate au obținut acces la o metodă sistematică pentru a realiza acest lucru, impunând necesitatea avansării suplimentare a criptografiei pentru ca aceasta să rămână utilă.
În 1465, Leone Alberti a dezvoltat cifrul polialfabetic, care este considerat soluția împotriva tehnicii de analiză a frecvenței a lui Al-Kindi. Într-un cifru polialfabetic, un mesaj este codificat folosind două alfabete distincte. Unul este alfabetul în care este scris mesajul original, în timp ce al doilea este un alfabet complet diferit în care mesajul apare după ce a fost codificat. Combinate cu cifrurile de substituție tradiționale, cifrurile polialfabetice au crescut foarte mult securitatea informațiilor codificate. Dacă un cititor nu cunoștea alfabetul în care fusese scris inițial mesajul, tehnica de analiză a frecvenței nu era de niciun folos.
Noi metode de codificare a informațiilor au fost, de asemenea, dezvoltate în perioada Renașterii, inclusiv o metodă populară timpurie de codificare binară, inventată de renumitul polimat Sir Francis Bacon în anul 1623.
Progrese în secolele mai recente
Știința criptografiei a continuat să avanseze progresiv de-a lungul secolelor. O descoperire majoră în criptografie a fost descrisă, deși poate niciodată nu a fost construită, de Thomas Jefferson în anii 1790. Invenția sa, cunoscută sub numele de roata cifrului, a constat din 36 de inele cu litere pe roți în mișcare care puteau fi folosite pentru a realiza o codificare complexă. Acest concept a fost atât de avansat încât a servit drept bază pentru criptografia militară americană până în cel de-al Doilea Război Mondial.
Al Doilea Război Mondial va cunoaște, de asemenea, exemplul perfect de criptografie analogică, cunoscută sub numele de mașina Enigma. La fel ca cifrul cu roți, acest dispozitiv utilizat de puterile Axei, folosea roțile pentru a codifica un mesaj, făcându-l practic imposibil de citit fără un alt dispozitiv Enigma. Tehnologia computerizată timpurie a fost folosită în cele din urmă pentru a ajuta la spargerea cifrului Enigma, iar decriptarea cu succes a mesajelor Enigma este considerată în continuare ca fiind o componentă esențială a victoriei obținute în cele din urmă de către Aliați.
Criptografia în era computerelor
Odată cu apariția computerelor, criptografia a devenit mult mai avansată decât în era analogică. Criptarea matematică pe 128 de biți, mult mai puternică decât orice cifru antic sau medieval, este acum standardul pentru multe dispozitive și sisteme informatice sensibile. Începând cu 1990, o formă complet nouă de criptografie, numită criptografie cuantică, era în curs de dezvoltare de către oamenii de știință din domeniul informaticii, sperând să ridice din nou nivelul de protecție oferit de criptarea modernă.
Mai recent, tehnicile criptografice au fost folosite și pentru a face posibile criptomonedele. Criptomonedele folosesc mai multe tehnici criptografice avansate, inclusiv funcțiile hash, criptografia cu cheie publică și semnăturile digitale. Aceste tehnici sunt folosite în principal pentru a asigura securitatea datelor stocate pe blockchain-uri și pentru a autentifica tranzacțiile. O formă specializată de criptografie, cunoscută sub denumirea de algoritm de semnătură digitală cu curbă eliptică (ECDSA), stă la baza Bitcoin și a altor sisteme de criptomonedă ca mijloc pentru a oferi securitate suplimentară și pentru a asigura faptul că fondurile pot fi utilizate numai de proprietarii lor de drept.
Criptografia a parcurs un drum lung în ultimii 4.000 de ani și probabil că nu se va opri prea curând. Cât timp datele sensibile necesită protecție, criptografia va continua să avanseze. Deși sistemele criptografice utilizate în blockchain-urile criptomonedelor de astăzi reprezintă unele dintre cele mai avansate forme ale acestei științe, acestea fac parte, de asemenea, dintr-o tradiție cu o vechime care se întinde pe mare parte din istoria omenirii.