Kriptografi
Di India, Kamasutra dari Vtsyyana yang berumur 2000 tahun berbicara dengan dua jenis sandi yang berbeda yang disebut Kautiliyam dan Mulavediya. Di Kautiliyam, substitusi kata sandi berdasarkan relasi fonetik, seperti vokal menjadi konsonan. Di Mulavediya, alfabet sandi terdiri dari kata-kata yang berpasangan dan bertimbal-balik.
Teks sandi yang dihasilkan dengan sandi klasik (dan beberapa sandi modern) selalu mengungkapkan informasi statistik tentang teks awal, yang sering dapat digunakan untuk memecahkannya. Setelah ditemukannya analisis frekuensi oleh matematikawan Arab dan polymath Al-Kindi (juga dikenal sebagai Alkindus) pada abad ke-9, hampir semua jenis sandi menjadi lebih sulit dipecahkan oleh penyerang
yang memiliki informasi tersebut. Seperti sandi klasik yang masih populer hingga saat ini, meskipun lebih banyak dalam bentuk puzzle. Al-Kindi menuliskan buku kriptografi yang berjudul Risalah fi Istikhraj al-Mu'amma (Risalah untuk Mnejermahkan Pesan Kriptografi), yang menjelaskan teknik analisis frekuensi kriptanalisis yang pertama kalinya.
Pada dasarnya semua sandi tetap rentan kepada kriptanalisis menggunakan teknik analisis frekuensi hingga pengembangan dari sandi polyalphabetic, yang dijelaskan oleh Leon Battista Alberti sekitar tahun 1467, meskipun terdapat beberapa indikasi bahwa hal ini telah terlebih dahulu diketahui oleh Al-Kindi. Penemuan Alberti menggunakan sandi yang berbeda (seperti
subtitusi alfabet) untuk beberapa bagian pesan (mungkin untuk setiap teks surat berturut-turut hingga akhir). Dia juga menemukan apa yang mungkin menjadi alat sandi ototmatis untuk pertama kalinya, roda yang menerapkan pelaksanaan dari penemuannya. Pada sandi Vigenère polyalphabetic, enkripsi menggunakan kata kunci, yang mengatur substitusi surat berdasarkan surat mana dari kata
kunci yang digunakan. Pada pertengahan abad ke-19 Charles Babbage menunjukkan bahwa sandi Vigenère sangat rentan terhadap pemeriksaan Kasiski, namun hal ini diterbitkan pertama sekali kira-kira sepuluh tahun kemudian oleh Friedrich Kasiski.
Walaupun analisis frekuensi dapat sangat kuat dan menjadi teknik umum melawan banyak sandi, enskripsi masih sangat efektif dalam penerapannya, sebagaimana banyak kriptanalisis masih khawatir akan penerapannya. Memecahkan pesan tanpa menggunakan analisis frekuensi pada dasarnya membutuhkan pengetahuan sandi dan mungkin kunci yang digunakan, sehingga membuat
spionase, penyuapan, pencurian, dll. Hal ini secara tegas mengakui kerahasiaan algoritme sandi pada abad 19 sangat tidak peka dan tidak menerapkan praktik keamanan pesan; faktanya, hal ini lebih lanjut disadari bahwa setiap skema kriptografi yang memadai (termasuk sandi) harus tetap aman walaupun musuh benar-benar paham tentang algoritme
sandi itu sendiri. Keamanan kunci yang digunakan harus dapat menjamin keamanan pemegang kunci agar tetap rahasia bahkan ketika diserang sekalipun. Prinsip fundamental ini pertama kali dijelaskan pada tahun 1883 oleh Auguste Kerckhoffs dan secara umum dikenal dengan Prinsip Kerckhoff; secara alternatif dan blak-blakan, hal ini dijelaskan kembali oleh Claude Shannon, penemu teori informasi dan fundamental dari teori kriptografi, seperti pribahasa Shanon- 'musuh mengetahui sistemnya'.
Alat-alat bantu yang berbeda telah banyak digunakan untuk membantu sandi. Salah satu alat paling tua yang dikenali merupakan scytale dari Yunani, tangkai yang digunakan oleh Spartan sebagai alat bantuk untuk memindahkan sandi (lihat gambar di atas). Pada zaman pertengahan, alat bantu lainnya ditemukan seperti jerejak sandi, yang juga dikenal sebagai jenis
steganografi. Dengan penemuan polialfabetik, sandi menjadi lebih mutakhir dengan bantuan disk sandi milik Alberti, skema tabula recta Johanner Trithemius, dan silinder multi Thomas Jefferson (tidak banyak diketahui, dan ditemukan kembali oleh Bazeries sekitar tahun 1900. Banyak alat mekanik enkripsi/dekripsi ditemukan pada awal abad ke-20, dan beberapa telah dipatenkan, di antaranya mesin
rotor yang dikenal dengan nama mesin Enigma digunakan oleh pemerintah dan militer Jerman dari akhir tahun 1920-an dan selama Perang Dunia II. The ciphers implemented by better quality examples of these machine designs brought about a substantial increase in cryptanalytic difficulty after WWI.
Kriptanalisis dari alat mekanis baru terbukti lebih sulit dan melelahkan. Di Inggris, usaha kriptanalisis di Bletchley Park selama Perang Dunia II memacu perkembangan alat yang lebih efisien untuk membawa tugas yang berulang-ulang. Hal ini berujung pada pengembangan Colossus, komputer digital pertama sekali yang bekerja penuh secara elektronik, yang membantu penyandi untuk mendekripsikan mesin Lorenz SZ40/42 milik tentara Jerman.
Seperti juga pengembangan komputer digital dan elektronik, kriptanalisis juga berkembang menjadi lebih kompleks. Lebih jauh lagi, komputer dapat mengenkripsi setiap jenis data yang mungkin dalam bentuk biner, tidak seperti chiper klasik yang hanya mengenkripsi teks bahasa tertulis; hal ini sangat baru dan signifikan. Penggunaan komputer telah menggantikan
kirptografi bahasa, baik untuk desain chiper dan kriptanalisis. Banyak chiper komputer dapat dikategorikan dengan operasi mereka pada urutan biner (kadang dalam grup atau blok), tidak seperti skema mekanikal dan klasik, yang biasa memanipulasikan karakter tradisional (seperti surat dan digit) secara langsung. Bagaimanapun, komputer juga membantu kriptanalisis, yang mengimbangi
hingga batas tertentu untuk kompleksitas chiper yang lebih tinggi. Namun, chiper modern yang baik telah mengungguli kriptanalisis; kasus ini biasa menggunakan kualitas chiper yang lebih efisien (seperti membutuhkan sumber daya yang sedikit dan cepat, seperti memori atau kapabilitas CPU), sedang mendekripsikannya membutuhkan udaha dengan urutan yang lebih besar,
dan lebih luas dibandingkan chiper yang lebih klasik, membuat kriptanalsis menjadi lebih tidak efisien dan tidak berguna.
Riset akademik kriptografi yang terbuka luas masih relatif baru; dimulai pada pertengahan 1970an. Pada saat ini, personel IBM mendesain algoritme yang menjadi standar enkripsi data Federal; Whitfield Diffie dan Martin Hellman mempublikasikan algoritme perjanjian mereka. dan algoritme RSA yang dipublikasikan oleh kolumnis Amerika Martin Gardner. Sejak saat itu, kriptografi telah sangat luas digunakan dalam dunia
komunikasi, jaringan komputer, dan keamanan komputer secara umum. Beberapa teknik kriptografi modern dapat menyimpan kunci rahasianya jika menggunakan masalah matematika rumit, seperti faktorisasi integer atau masalah logaritma diskrit, jadi terdapat hubungan yang mendalam dengan matematika abstrak. Tidak ada bukti pasti bahwa teknik kriptografi aman. Saat terbaik, terdapat bukti
bahwa beberapa teknik aman jika beberapa masalah komputasional sulit untuk dipecahkan, atau asumsi tertentu mengenai implementasi atau penggunakan praktikal bertemu.
Semakin mengetahui sejarah kriptografi, algoritme kriptografi dan desainer sistem harus juga bijaksana mempertimbangkan pengembangan masa depan saat bekerja dengan desain mereka. Sebagai contoh, pengembangan kontinu pada computer processing power telah meningkatkan cakupan brute-force attack, jadi ketika menentukan panjang kunci, diharuskan memilih kunci yang sulit. Efek potensial dari komputer kuantum telah dipertimbangkan
oleh beberapa sistem desainer kriptografi; implementasi kecil dari mesin ini yang akan segera diumumkan mungkin akan membutuhkan perhatian khusus ketimbang hanya spekulatif.
Pada Dasarnya, pada awal abad ke-20, kriptografi secara singkat berkenaan dengan bahasa dan pola lexicographic. Sejak saat itu tekanannya telah berubah, dan kriptografi saat ini lebih luas menggunakan matematika, termasuk aspek teori informasi, kompleksitas komputasional, statistik, kombinasi, aljabar, teori bilangan, dan matematika diskrit secara umum. Kriptografi juga