Կրիպտոգրաֆիայի պատմություն

Կրիպտոգրաֆիայի պատմություն, գաղտնագրության պատմությունը սկսած հիմնադրումից մինչև մեր օրեր։

Գաղտնագրության պատմությունը հաշվարկվում է ավելի քան չորս հազար տարի։ Ըստ ժամանակաշրջանների բաժանման համար որպես հիմնական չափանիշ են ընդունվել ծածկագրման համար կիրառվող տեխնոլոգիական մեթոդների բնութագրերը։

Առաջին շրջանը (մոտավորապես մ. թ. ա. 3-րդ հազարամյակից սկսած) բնութագրվում է միաայբուբեն գաղտնագրերի գերակայությամբ (հիմնական սկզբունքը ընթացիկ տեքստի այբուբենի փոխարինումն է այլ այբուբենով, տառերի՝ այլ տառերի կամ սիվոլների փոխարինումով)։ Երկրորդ շրջանը (ժամանակագրական շրջանակներ. 9-րդ դարից՝ Մերձավոր արևելքում (Ալ-Քինդի), և 15-րդ դարից՝ Եվրոպայում (Լեոն Բատիստա Ալբերտի), մինչև 20-րդ դարի սկիզբ) նշանավորվեց բազմաայբուբեն գաղտնագրերի գործածության մեջ մտնելով։ Երրորդ շրջանը (20-րդ դարի սկզբից մինչև կեսեր) առանձնանում է գաղտնագիրների աշխատանքում էլեկտրամեխանիկական սարքերի ներմուծմամբ։ Դրա հետ զուգահեռ շարունակվում էր բազմաայբուբեն ծածկագրերի կիրառությունը։ Չորրորդ շրջանը (20-րդ դարի կեսերից մինչև 70-ականներ) մաթեմատիկական գաղտագրության անցնելու շրջանն էր։ Շենոնի աշխատությունում ի հայտ են գալիս ինֆորմացիայի քանակի, տվյալների փոխանցման, էնթրոպիայի, ծածկագրման ֆունկցիաների խիստ մաթեմատիկական սահմանումները։ Գաղտնագրի ստեղծման կարևորագույն փուլերից է նրա՝ տարբեր հայտնի հարձակումների (գծային ու դիֆերենցիալ գաղտնավերծանում) նկատմամբ խոցելիության ուսումնասիրությունը։ Այնուամենայնիվ մինչև 1975 թվականը գաղտագրությունը մնում էր «դասական», կամ, ավելի ճիշտ, ծածկագրություն գաղտնի բանալիով։

Գաղտնագրության զարգացման ժամանակակից շրջանը (1970-ականների վերջից մինչև մեր օրեր) նշանվորվում է նոր ուղղության ստեղծմամբ ու զարգացմամբ՝ գաղտնագրություն բաց բանալիով։ Վերջինիս հայտնությունը կարևորվում է ոչ միայն նոր տեխնիկական հնարավորություններով, այլ գաղտնագրության ավելի լայն տարածմամբ, արդեն անգամ անհատների կողմից։ Անհատների կողմից գաղտնագրության կիրառության թույլատվության կարգը տարբեր երկրներում տարբեր է՝ թույլատրությունից մինչև խիստ արգելում։

Ժամանակակից կրիպտոգրաֆիան իրենից ներկայացնում է առանձին գիտական ուղղություն՝ մաթեմատիկայի ու ինֆորմատիկայի հատումը։ Այս ոլորտին վերաբերող աշխատությունները երբեմն հրապարակվում են ամսագրերում, հրավիրվում են հատուկ կոնֆերանսներ։ Գաղտնագրության պրակտիկ կիրառությունը ներկայումս ժամանակակից հասարակության առօրյայի անբաժանելի մասն է դարձել։ Այն օգտագործում են այնպիսի գործարքներում, ինչպիսիք են էլեկտրոնային առևտուրը, էլեկտրոնային փաստաթղթափոխանակությունը (ներառյալ էլեկտրոնային ստորագրությունը), հեռուստահաղորդակցումը և այլն։

Գաղտնագրությունը հին աշխարհում 
Կան վկայություններ, որոնց համաձայն գաղտնագրությունը, որպես տեքստի պաշտպանության տեխնիկա, ի հայտ է եկել գրի հետ, և ծածկագրության բազմաթիվ յուրօրինակ մեթոդներ հայտնի են եղել դեռևս Հնդկաստանի, Եգիպտոսի ու Միջագետքի անտիկ քաղաքակրթություններում։ Հին հնդկական ձեռագրերում 64 արվեստների մեջ նշված է նաև տեքստի փոփոխման ձևերի մասին, որոնց մի մասը կարելի է գաղտնագրություն համարել։ Կավագործական նպատակների համար պատրաստվող ջնարակի բաղադրատոմսի հեղինակը կիրառել է հազվադեպ նշանակումներ. մասնավորապես, որոշ դեպքերում բաց են թողնված որոշ տառեր, իսկ երբեմն էլ առանձին բառեր փոխարինված են թվերով՝ գրվածի իմաստն անհասկանալի դարձնելու նպատակով։ Հետագա արձանագրություններում ևս առկա են գաղտնագրության օրինակներ, որոնք հիմնականում կապված են ռազմական նշանակության գրառումների հետ։

Հին Եգիպտոս 
Կրիպտոգրաֆիայի կիրառության առաջին հայտնի դեպքերից է համարվում մոտավորապես 4000 տարի առաջ Հին Եգիպտոսում հայտնաբերված հատուկ հիերոգլիֆների օգտագործումը։ Գաղտնագրության տարրեր նկատվում են արդեն Հին և Միջին կայսրություններում, իսկ ամբողջությամբ գաղտնագրված տեքստեր կան 18-րդ արքայատոհմից սկսած։ Հիերոգլիֆային նամակը, որը ծագել էր պիկտոգրաֆիայից, լի էր գաղափարագրերով։ Արդյունքում, ձայնավորումների բացակայությունը հնարավորություն տվեց ռեբուսների նմանությամբ ստեղծել ֆոնոգրամմաներ։ Եգիպտացիները կրիպտոգրաֆիան կիրառում էին ոչ թե գրվածը անընթեռնելի կամ դժվար ընթեռնելի դարձնելու նպատակով, այլ պարզապես մրցում էին միմյանց հետ իրենց սրամտությամբ ու երևակայությամբ։ Բացի այդ, հատուկ նշանների ու սիմվոլների առկայությունը մեծացնում էր տվյալ աշխատության նկատմամբ հետաքրքրվածությունը։ Ամենանշանավոր օրինակներից են մեծատոհմիկ աստիճանավոր Խնումխոտեպ II-ի (մ. թ. ա. XIX դար) մեծարման տեքստերը, որոնք լավ պահպանված վիճակում գտնվել են Բենի Հասան տեղանքի № BH 3 գերեզմանատանը։

Ատբաշ 

Գաղտնագրության օրինակներ կարելի է հանդիպել նաև հուդայական սուրբ գրքերում, այդ թվում նաև Երեմիայի մարգարեության գրքում (մ. թ. ա. 6-րդ դար), որտեղ օգտագործվում է գաղտնագրության պարզ մեթոդ՝ ատբաշ։

Սկիտալա 

Սկիտալան կամ «հին Սպարտայի գաղտնագիրը» ևս կրիպտոգրաֆիայի հնագույն մեթոդներից է։

Հայտնի է, որ սկիտալան կիրառվել է մեր թվարկությունից առաջ 5-րդ դարում Սպարտայի ու Աթենքի միջև ընթացող պատերազմների ժամանակ։ Հնարավոր է, որ բանաստեղծներ Պինդարոսի ու Արքիլոքոսի (մ. թ. ա. 7-րդ դար) աշխատություններում հանդիպող սկիտալա բառը ևս վերաբերում է գաղտնագրության այս տեսակին։ Այնուամենայնիվ առավել հավանական է, որ նրանց բանաստեղծություններում «սկիտալա»-ն կիրառվել է իր սկզբնական նշանակությամբ՝ «գավազան»։

Սկինտալայի սկզբունքը իրենց աշխատություններում բացատրել են Ապոլլոնիոս Հռոդոսացին (մ. թ. ա 3-րդ դարի կեսեր) ու Պլուտարքոսը (մոտավորապես մեր թվարկության 45—125 թթ), բայց պահպանվել են միայն վերջինիս գրառումները

Սկիտալան իրենից ներկայացնում էր երկար կաղապարաձող, որի վրա փաթաթվում էր մագաղաթե ժապավենը։ Այդ ժապավենի վրա առանցքի երկայնքով գրվում էր տեքստը, այնպես, որ արձակելուց հետո հնարավոր չէր հասկանալ տառերի ճիշտ հերթականությունը, հետևաբար նաև գրվածը։ Գրառման վերականգնման համար անհրաժեշտ էր նույն երկարության ու տրամագծի սկիտալա։

Համարվում է, որ սկիտալան վերծանել է Արիստոտելը, ով այնքան է ժապավենը փաթաթել կոնաձև մակերևույթի վրա, մինչև տեսանելի են եղել տեքստի առանձին հատվածներ։

Էնեասի սկավառակը, գծաքանոնը, գրքային գաղտնագրումը 

Մ. Թ. Ա. 4-րդ դարի հրամանատար Էնեաս Տակտիկուսի անվան հետ են կապում գաղտնագրության մի քանի տեսակներ

Էնեասի սկավառակն իրենից ներկայացնում է այբուբենի քանակին հավասար անցքեր ունեցող, 10-15 սմ տրամագծով սկավառակ։ Հաղորդագրությունը գաղտնագրելու համար գաղտնագիրը թելն անց էր կացնում այբուբենի տվյալ տառին համապատասխանող անցքերով։ Կարդալու համար անհրաժեշտ էր անցքերից հանել թելը և գրառել համապատասխան տառը։ Արդյունքը ստացվում էր հակառակ կարգով։ Քանի որ թշնամին ևս կարող էր կարդալ հաղորդագրությունը Էնեասը սկավառակը հեշտ ոչնչացնելու ձև էր մտածել. կարելի էր անմիջապես քաշել սկավառակի կենտրոնի մասում գտնվող թելի ծայրից։

Առաջին իսկական գաղտնագրության հարմարանքներից կարելի է համարել Էնեասի գծաքանոնը, որի ընթերցումն անհնար էր պատահական թշնամիների համար։ Սկավառակի փոխարեն կիրառվում էր այբուբենի տառերին համապատասխանող անցքերով գծաքանոն, որն ուներ իրեն կցված կոճ և հատուկ կտրվածք։ Գաղտնագրման համար թելն անց էր կացնում կտրվածքով, հետո համապատասխան անցքով, ինչից հետո նրա վրա նոր հանգույց էր առաջանում։ Որպես պատրաստ գաղտնագիր ծառայում էր արդեն հանգուցավորված թելը։ Գաղտնագրի վերծանման համար անհրաժեշտ էր ունենալ այդ թելը և գաղտնագրման համար օգտագործված գծաքանոնի ճշգրիտ կրկնօրինակը՝ տառերին համապատասխան անցքերի ճիշտ նույն դասավորությամբ։ Այս դեպքում անգամ վերծանման ալգորիթմը իմանալու դեպքում առանց բանալու (տվյալ դեպքում՝ գծաքանոնի) հաղորդագրությունը կարդալն անհնարին էր։

Իր «Պաշարման տեղափոխության մասին» աշխատության մեջ Էնեասը նկարագրում է գաղտնագրության ևս մի տեսակ, որն ավելի ուշ հայտնի դարձավ «գրքային գաղտնագիր անվանմամբ։ Նա առաջարկում էր գրքի կամ այլ փաստաթղթի տառերի մոտ փոքրիկ փոսիկներ անել։ Դրանից երկար ժամանակ անց նույն մեթոդը կիրառել են գերմանացի լրտեսներն Առաջին համաշխարհայինի ժամանակ։

Պոլիբիոսի քառակուսին 

Պոլիբիոսի քառակուսին հունական այբուբենով։ Օրինակ, «Θ» տառը հաղորդելու համար եսկզբում երկու ջահ էին ցույց տալիս (տողի համարը), հետո՝ երեք (սյան համարը)։

Մ. Թ. Ա. 2-րդ դարում Հին Հունաստանում հայտնագործվեց Պոլիբիոսի քառակուսին։ Այբուբենի տառերը դասավորում էին 5x5 չափի քառակուսաձև աղյուսակի վանդակներում (հունական այբուբենի կիրառման դեպքում վանդակներից մեկն դատարկ էր մնում), որից հետո հատուկ օպտիկական հեռագրի միջոցով փոխանցում էին հաղորդագրության տեքստի տվյալ տառին համապատասխան վանդակի տողի ու սյան համարները (յուրաքանչյուր տառի հաղորդման համար օգտագործվում էր երկու ազդանշան. ջահաբոցերի քանակները համապատասխանում էին տառի հորիզոնական ու ուղղահայաց համարներին)։

Որոշ հետազոտողներ կարծում են, որ Պոլիբիոսի քառակուսին կարելի է ընդունել, որպես առաջին համակարգ, որը նվազեցնում (սեղմում) է նախնական այբուբենը, և, որոշ իմաստով, այն գրեթե ինֆորմացիայի փոխակերպման ժամանակակից երկուական համակարգի նախաօրինակն է։

Կեսարի գաղտնագիրը 

Համաձայն Սվետոնիոսի վկայության, Կեսարը նամակագրության մեջ կիրառում էր մոնոայբուբենային գաղտնագիրը, որը պատմության մեջ առավել հայտնի է Կեսարի գաղտնագիր անվանմամբ։ Այս տեսակի գաղտնագրի մասին գիրք գրել է հին հռոմեական քերականագետ Պրոբուսը։ Կեսարի գաղտնագրման մեջ այբուբենի ամեն տառ ցիկլային ձևով տեղափոխվում է նշված թվին համապատասխան չափով։ Հենց այդ տեղափոխության թիվն էլ կարելի է համարել գաղտնագրման բանալի։ Ինքը՝ Կեսարը, հիմնականում կիրառում էր երեք վանդակի տեղափոխությունը։

Ծածկագրություն 

Բացի պարզունակ ծածկագրերից պատմության մեջ հայտնի են նաև մի այբուբենը (օրինակ՝ կիրիլիցան) ամբողջությամբ մյուսով (օրինակ՝ հունարենի այբուբենով) փոխարինելու դեպքեր։ Առանց բանալու, որն այս դեպքում նախնական ու վերջնական այբուբենների տառերի փոխարինումների համապատասխան աղյուսակն էր, գրառումն անհնար էր կարդալ։ Բացի այդ կիրառվում էր նաև տվյալ այբուբենի տառերի որոշակի փոփոխություններով գաղտնագրումը, որը գրառման տեքստը դժվարընթերցելի էր դարձնում։ Նմանատիպ տեխնիկայի օրինակ է «գործած ռունագիրը», որի դեպքում ռունագրերը գրվում են այնպես, որ նրանց նմանատիպ մասնիկները (օրինակ՝ ուղղահայաց գծերը) համընկնում են։ Այս համակարգը հաճախ կիրառում էին Հյուսիս-արևմտյան Եվրոպայի քուրմերը՝ ընդհուպ մինչև ուշ Միջնադար։

Ծանոթագրություններ

Գրականություն

Գրքեր ու մենագրություններ 
 David Kahn The Codebreakers — The Story of Secret Writing. — New York։ Charles Scribner's Sons, 1967. — 473 с. — ISBN 0-684-83130-9.
 Жельников В. Кpиптогpафия от папиpуса до компьютеpа. — М.։ ABF, 1996. — 335 с. — ISBN 5-87484-054-0.
 Simon Singh The Code Book — The Secret History of Codes & Code-breaking (англ.). — London։ Forth Estate, 2000. — 402 p. — ISBN 1-85702-889-9.
 Анин, Б. Ю.. Радиоэлектронный шпионаж. — М. ։ Центрполиграф, 2000. — 491, [2] с., [8] л. ил., портр. — (Секретная папка). — 10 000 экз. — ISBN 5-227-00659-8.
 Бабаш А.В., Шанкин Г.П. История криптографии. Часть I. — М.։ Гелиос АРВ, 2002. — 240 с. — 3000 экз. — ISBN 5-85438-043-9.
 Соболева Т. А. История шифровального дела в России. — М.։ ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2002. — 512 с. — (Досье). — 5 000 экз. — ISBN 5-224-03634-8.

Առանձին հոդվածներ ու գլուխներ 
 
 Шнайер Б. Предисловие Уитфилда Диффи // Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке Си = Applied Cryptography. Protocols, Algorithms and Source Code in C. — М.։ Триумф, 2002. — С. 5—8. — 816 с. — 3000 экз. — ISBN 5-89392-055-4.
 Баричев С.Г., Гончаров В.В., Серов Р.Е. История криптографии // Основы современной криптографии. — М.։ Горячая линия — Телеком, 2002. — 175 с. — (Специальность. Для высших учебных заведений). — 3000 экз. — ISBN 5-93517-075-2.
 Коробейников А.Г., Гатчин Ю. А. 1.2 Из истории криптографии // Математические основы криптологии. — СПб.։ СПб ГУ ИТМО, 2004. — С. 10—13.

Արտաքին հղումներ

Ռուսալեզու հոդվածներ համացանցում 
 
 agentura.ru կայքի հոդվածների շարք։
 «Տեղեկատվության պաշտպանություն։ Կոնֆիդենտ» ամսագրի հետ համագործակցության շրջանակներում 
 «Տեղեկատվության պաշտպանություն։ Ինսայդ» ամսագրի հետ համագործակցության շրջանակներում 
 cccp.narod.ru կայքի հոդվածները։

Անգլալեզու հոդվածներ համացանցում 
 
 Կոդերն ու ծածկագրերը Մեծ Բրիտանիայի Ազգային արխիվում
 Բրյուս Շնայպերի Անձնական բլոգ 
 Crypto Law Survey 

Գաղտնագրություն