Kryptografia, veda o písaní kódov a šifier pre bezpečnú komunikáciu, je jedným z najdôležitejších prvkov, vďaka ktorým je možné fungovanie moderných kryptomien a blockchainov. V súčasnosti používané kryptografické techniky sú však výsledkom neuveriteľne dlhého historického vývoja. Od staroveku ľudia používali kryptografiu na bezpečný prenos informácií. Nižšie uvádzame fascinujúcu históriu kryptografie, ktorá sa vyvinula až na pokročilé a sofistikované metódy používané pre moderné digitálne šifrovanie.
Staroveké korene kryptografie
Je známe, že primitívne kryptografické techniky existovali už v staroveku a zdá sa, že väčšina raných civilizácií kryptografiu do určitej miery používala. Nahradenie symbolov, najzákladnejšej formy kryptografie, sa objavuje v staroegyptských aj mezopotámskych písomných záznamoch. Najstarší známy príklad tohto typu kryptografie sa našiel v hrobke egyptského šľachtica menom Chnumhotep II., ktorý žil približne pred 3 900 rokmi.
Účelom nahrádzania symbolov v nápise Chnumhotep nebolo skryť informácie, ale zvýšiť ich lingvistickú príťažlivosť. Najstarší známy príklad kryptografie používanej na ochranu citlivých informácií sa objavil približne pred 3 500 rokmi, keď mezopotámsky pisár použil kryptografiu na utajenie receptúry na hrnčiarsku glazúru používanú na hlinené tabuľky.
V neskorších obdobiach staroveku sa kryptografia bežne používala na ochranu dôležitých vojenských informácií. Na tento účel sa používa dodnes. V gréckom mestskom štáte Sparta sa správy šifrovali tak, že sa písali na pergamen položený na valec určitej veľkosti. Správu bolo možné rozlúštiť len tak, že ju príjemca nasadil na podobný valec. Špióni v starovekej Indii podobným spôsobom používali kódované správy už v 2. storočí pred naším letopočtom.
Pravdepodobne najpokročilejšiu kryptografiu v staroveku dosiahli Rimania. Významným príkladom rímskej kryptografie, známej ako Cézarova šifra, bolo posunutie písmen správy zašifrovanej v latinskej abecede o určitý počet miest ďalej. Pri znalosti tohto systému a počtu miest na posunutie písmen príjemca dokázal úspešne rozlúštiť inak nečitateľnú správu.
Vývoj v stredoveku a renesancii
V stredoveku sa význam kryptografie zvyšoval, ale substitučné šifry, ktorých príkladom je okrem iného aj Cézarova šifra, sa stále štandardne používali. Kryptoanalýza, veda, ktorá sa používa na rozlúštenie kódov a šifier, začala dobiehať stále relatívne primitívnu kryptografiu. Al-Kindi, známy arabský matematik, vyvinul okolo roku 800 nášho letopočtu techniku známu ako frekvenčná analýza, vďaka ktorej boli substitučné šifry náchylné na dešifrovanie. Ľudia, ktorí sa pokúšali dešifrovať zašifrované správy, po prvýkrát získali prístup k systematickej metóde, vďaka čomu bolo potrebné, aby sa kryptografia ďalej rozvíjala, aby dokázala zostať použiteľná.
V roku 1465 Leone Alberti vyvinul polyalfabetickú šifru, ktorá sa považuje za riešenie proti technike frekvenčnej analýzy, ktorú vyvinul Al-Kindi. V polyalfabetickej šifre sa správa kóduje pomocou dvoch odlišných abecied. Jedna abeceda sa použije na napísanie pôvodnej správy, zatiaľ čo druhá je úplne iná abeceda, v ktorej sa správa zobrazuje po zakódovaní. Pri použití v kombinácii s tradičnými substitučnými šiframi polyalfabetické šifry výrazne zvýšili bezpečnosť zakódovaných informácií. Pokiaľ čitateľ nepoznal abecedu, ktorou bola správa pôvodne napísaná, technika frekvenčnej analýzy bola zbytočná.
V období renesancie boli vyvinuté aj nové metódy kódovania informácií, vrátane populárnej ranej metódy binárneho kódovania, ktorú vynašiel známy polyhistor Sir Francis Bacon v roku 1623.
Pokrok v nedávnych storočiach
Kryptografia ako veda v priebehu storočí napredovala. Veľký prelom v kryptografii dosiahol Thomas Jefferson v 90. rokoch 18. storočia. Jeho vynález, známy ako šifrovací (Jeffersonov) valec, pozostával z 36 koliesok s písmenami. Kolieska boli pohyblivé a bolo možné použiť ich na dosiahnutie zložitého kódovania. Tento koncept bol taký pokročilý, že slúžil ako základ pre americkú vojenskú kryptografiu až do druhej svetovej vojny.
Druhá svetová vojna priniesla tiež skvelý príklad analógovej kryptografie, známej pod názvom stroj Enigma. Podobne ako šifrovací valec, aj toto zariadenie, ktoré používali krajiny zoskupenia Os Berlín-Rím-Tokio, využívalo na zakódovanie správy otáčajúce sa kolieska, vďaka čomu bolo prakticky nemožné prečítať správu bez použitia ďalšieho stroja Enigma. Na prelomenie šifry Enigma bola nakoniec použitá skorá počítačová technológia. Úspešné dešifrovanie správ zašifrovaných kódom Enigma sa stále považuje za kritickú súčasť víťazstva spojencov.
Kryptografia v dobe počítačov
S rozmachom počítačov sa kryptografia stala oveľa pokročilejšou ako tomu bolo v analógovej ére. 128-bitové matematické šifrovanie, oveľa silnejšie než akákoľvek staroveká alebo stredoveká šifra, je teraz štandardom pre mnohé citlivé zariadenia a počítačové systémy. Od roku 1990 počítačoví vedci vyvíjali úplne novú formu kryptografie nazývanú kvantová kryptografia. Dúfali, že tým opäť zvýšia úroveň ochrany, ktorú ponúka moderné šifrovanie.
V posledných rokoch sa kryptografické techniky používajú na umožnenie fungovania kryptomien. Kryptomeny využívajú niekoľko pokročilých kryptografických techník, vrátane hašovacích funkcií, kryptografie použitím verejného kľúča a digitálnych podpisov. Tieto techniky sa používajú predovšetkým na zaistenie bezpečnosti údajov uložených na blockchainoch a na overovanie transakcií. Špecializovaná forma kryptografie, známa ako algoritmus Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA), podporuje fungovanie bitcoinu a systémov ďalších kryptomien a slúži ako prostriedok na poskytovanie mimoriadnej bezpečnosti a zaistenie toho, že prostriedky môžu používať iba ich právoplatní vlastníci.
Kryptografia prešla za posledných 4 000 rokov dlhú cestu a je pravdepodobné, že jej vývoj sa tak skoro nezastaví. Pokiaľ si citlivé dáta vyžadujú ochranu, kryptografia sa bude ďalej vyvíjať. Hoci kryptografické systémy používané v blockchainoch kryptomien dnes predstavujú jedny z najpokročilejších foriem tejto vedy, zároveň sú súčasťou tradície, ktorá siaha hlboko do histórie ľudstva.