История криптографии: от античности до XX века¶

История криптографии — раздел истории науки и техники, изучающий возникновение и развитие методов сокрытия смысла сообщений (шифрования, кодирования, стеганографии) от древности до начала XX века. До середины XX века криптография оставалась преимущественно искусством, основанным на эвристике и секретности алгоритма, и лишь к началу Нового времени начала оформляться в самостоятельную дисциплину, связанную с математикой, дипломатией и военным делом.

¶Античность

Простейшие приёмы сокрытия информации известны с древнейших времён. В Древней Греции применялась сцитала — цилиндр, на который наматывалась лента; текст читался только при намотке на цилиндр того же диаметра. Геродот описывал случаи тайнописи: сообщение выбривалось на голове раба, а после отрастания волос раб служил «носителем» послания.

В Древнем Риме использовался шифр Цезаря — моноалфавитная подстановка со сдвигом на фиксированное число позиций. Гай Юлий Цезарь, по свидетельству Светония, применял сдвиг на три буквы. Римская традиция заложила основу подстановочных шифров, господствовавших почти две тысячи лет.

¶Средневековье и арабский вклад

В IX веке арабский учёный Аль-Кинди в трактате «О дешифровке криптографических сообщений» описал частотный анализ — метод вскрытия шифров по частоте встречаемости букв. Это стало первым крупным теоретическим прорывом: впервые был сформулирован принцип, что статистические свойства открытого текста сохраняются в шифртексте.

В Европе Средневековья криптография развивалась в канцеляриях Ватикана и итальянских государств. Появляются номенклаторы — шифры, сочетавшие подстановку букв с заменой часто употребляемых слов и имён на условные знаки.

¶Возрождение и Новое время

XVI век — эпоха расцвета ручных шифров. Леон Баттиста Альберти в 1467 году предложил многоалфавитный шифр и устройство с вращающимся диском. Джованни Баттиста Порта систематизировал шифры в труде «De furtivis literarum notis» (1563). Блез де Виженер дал описание полиалфавитного шифра, названного его именем, хотя сам метод был известен ранее.

При дворах Европы складываются чёрные кабинеты — службы перлюстрации и дешифровки. Во Франции XVII века работал криптоаналитик Антуан Россиньоль, при Людовике XIV — отец и сын Россиньоли. В Англии аналогичную роль играл Джон Уоллис.

¶XIX век

Промышленная революция и телеграф изменили масштабы применения шифров. Шифр Виженера долго считался невскрываемым, пока Фридрих Касиски (1863) не предложил метод определения длины ключа, а Уильям Фридман позднее развил индекс совпадений.

Военное дело дало новые системы: полевой шифр и шифровальные машины. В 1917 году Гилберт Вернам предложил систему с одноразовым блокнотом, которая, как позже доказал Клод Шеннон, обеспечивает абсолютную стойкость при выполнении условий.

¶Итоги периода

К началу XX века криптография прошла путь от примитивных подстановок до полиалфавитных систем и первых машин. Основные достижения: частотный анализ, многоалфавитные шифры, номенклаторы, методы определения длины ключа. Теоретическое обоснование стойкости и переход к математическим моделям произошли уже в XX веке.