26 Вопрос. Криптография: прошлое, настоящее и будущее науки о шифровании

——————————————————————————

История криптографии насчитывает около 4 тысяч лет.

Далее рассматривается периодизации криптографии по технологическим характеристикам используемых методов шифрования.

Первым известным применением криптографии принято считать использование специальных иероглифов около 4000 лет назад в Древнем Египте (источник: David Kahn. The First 3,000 Years // The Codebreakers — The Story of Secret Writing. — New York: Charles Scribner's Sons, 1967. — 473 с.).

Первый период (приблизительно с 3-го тысячелетия до н. э.) характеризуется господством моноалфавитных шифров (основной принцип — замена алфавита исходного текста другим алфавитом через замену букв другими буквами или символами).

Имеются свидетельства, что криптография как техника защиты текста возникла вместе с письменностью, и способы тайного письма были известны уже древним цивилизациям Индии, Египта и Месопотамии.

Шифр Атбаш (не позднее VI века до н. э.). Правило шифрования состоит в замене i-й буквы алфавита буквой с номером n-i+1 , где n — число букв в алфавите (источник: Жельников В. Появление шифров // Кpиптография от папируса до компьютера. — М.: ABF, 1996. — 335 с.).

«Шифр древней Спарты» — Скитала (не позднее V века до н. э.). Скитала представляла собой длинный стержень (небольшого диаметра), на который наматывалась лента из пергамента. На ленту наносился текст вдоль оси скиталы, так, что после разматывания текст становился нечитаемым. Для его восстановления требовалась скитала такого же диаметра (источник: Дориченко С. А., Ященко В. В. 1.4 Криптография как искусство. Немного истории. // 25 этюдов о шифрах: Популярно о современной криптографии. — М.: Теис, 1994. — С. 14—18. — (Математические основы криптологии)).

Шифр Цезаря (на рубеже нашей эры). В шифре Цезаря каждая буква алфавита циклически сдвигается на определённое число позиций. Величину сдвига можно рассматривать как ключ шифрования. Сам Цезарь использовал сдвиг на три позиции (источники: [1] Коробейников А. Г., Гатчин Ю. А. 1.2 Из истории криптографии // Математические основы криптологии. — СПб.: СПбГУ ИТМО, 2004. — С. 10—13; [2] Гай Светоний Транквилл. Жизнь двенадцати Цезарей. Книга первая. Божественный Юлий / пер. М. Л. Гаспарова. — М.: Наука, 1993. — 56, 6.).

Другие примеры: диск и линейка Энея (IV век до н. э.), квадрат Полибия (II век до н. э.).

Второй период (хронологические рамки — с IX века на Ближнем Востоке (Ал-Кинди) и с XV века в Европе (Леон Баттиста Альберти) — до начала XX века) ознаменовался введением в обиход полиалфавитных шифров («буквы заменяются другими символами»).

Третий период (с начала и до середины XX века) характеризуется внедрением электромеханических устройств в работу шифровальщиков. При этом продолжалось использование полиалфавитных шифров.

Четвёртый период (с середины до 70-х годов XX века) период перехода к математической криптографии. В работе Клода Элвуда Шеннона (1916–2001) появляются строгие математические определения количества информации, передачи данных, энтропии, функций шифрования. Обязательным этапом создания шифра считается изучение его уязвимости к различным известным атакам — линейному и дифференциальному криптоанализу. Однако до 1975 года криптография оставалась «классической» или же, более корректно, криптографией с секретным ключом.

Современный период развития криптографии (с конца 1970-х годов по настоящее время) отличается зарождением и развитием нового направления — криптография с открытым ключом. Её появление знаменуется не только новыми техническими возможностями, но и сравнительно широким распространением криптографии для использования частными лицами. Правовое регулирование использования криптографии частными лицами в разных странах сильно различается — от разрешения до полного запрета.

Современная криптография образует отдельное научное направление на стыке математики и информатики — работы в этой области публикуются в научных журналах, организуются регулярные конференции. Практическое применение криптографии стало неотъемлемой частью жизни современного общества — её используют в таких отраслях, как электронная коммерция, электронный документооборот (включая цифровые подписи), телекоммуникации и других.

——————————————————————————