تاریخچه ی رمز نگاری

رمزنگاری، علم کدنویسی و رمزنویسی برای ارتباطات امن، یکی از مهمترین المنت هایی است که ایجاد رمز ارزها و بلاک چین های مدرن را ممکن میسازد. با این حال، تکنیک های رمزنگاری امروزی، ثمره ی تکامل آن از گذشته ی دور تا امروز است. از گذشته، مردم برای انتقال امن اطلاعات از رمزنگاری استفاده می کردند. در ادامه به تاریخ شگفت انگیز رمزنگاری می پردازیم که منجر به روش های پیشرفته و پیچیده ای شده است که در رمزنگاری دیجیتالی مدرن استفاده می شود.

ریشه های باستانی رمزنگاری

تکنیک های رمزنگاری اولیه در دوران باستان وجود داشته است و به نظر می رسد اکثر تمدن های اولیه تا حدودی از رمزنگاری استفاده کرده اند. نماد (سمبول)، ابتدایی ترین شکل رمزنگاری، در نوشته های مصر باستان و بین النهرین مشهود بود. نخستین نمونه ی شناسایی شده از این نوع رمزنگاری در مقبره یکی از اشراف مصری به نام خنوم هوتپ دوم یافت شد که تقریباً 3900 سال پیش می زیست.

هدف از نمادگزینی در کتیبه خنوم هوتپ مخفی کردن اطلاعات نبود، بلکه افزایش جذابیت زبانی آن بود. نخستین نمونه ی شناسایی شده از رمزنگاری که برای محافظت از اطلاعات حساس استفاده می شد، حدود 3500 سال پیش رخ داد، زمانی که یک کاتب بین النهرینی از رمزنگاری برای مخفی کردن فرمول لعابی که روی لوح های گِلی ریخته میشد، استفاده کرد. در دوره های بعد از دوران باستان، رمزنگاری به طور گسترده ای برای محافظت از اطلاعات مهم نظامی استفاده می شد، هدفی که هنوز هم تا به امروز در خدمت آن است. در شهر اسپارتای یونان ، پیامها به طور رمزی روی پوستی که به استوانه ای با اندازه مشخص پیچیده شده بود نوشته می شدند و این پیام تا زمانیکه توسط گیرنده به دور یک استوانه مشابه پیچیده نمیشد رمزگشایی نمی شد. همچنین، در قرن دوم قبل از میلاد مسیح، جاسوسان هند باستان از پیام های کد دار استفاده می کردند. شاید پیشرفته ترین رمزنگاری جهان باستان توسط رومیان یافته شده است. یک نمونه برجسته رمزنگاری رومی، رمز سزار بود که در آن دو ردیف حروف چیده میشد و حروف پیام رمزی با جاهای خالی موجود در الفبای لاتین زیرین آن جابجا میشد. با آگاهی از این سیستم و تعداد جاهای خالی برای جابجایی حروف، گیرنده می توانست پیام غیرقانونی را با موفقیت رمزگشایی کند.

رشد رمزنگاری در قرون وسطی و رنسانس

در طول قرون وسطی، رمزنگاری اهمیت زیادی پیدا کرد، اما رمزهای جابجایی که رمز سزار یکی از آنهاست، استاندارد باقی ماند. آنالیز رمزی، علمی که با استفاده از آن کدها و رمزها شکسته می شوند، سعی در رسیدن به علم رمزنگاری داشت. حدود 800 سال بعد از میلاد مسیح، الکیندی، ریاضیدان برجسته عرب، تکنیکی موسوم به آنالیز فرکانس/فراوانی را توسعه داد که رمزهای جابجایی را در برابر رمزگشایی آسیب پذیر می کرد. برای اولین بار، افرادی که سعی در رمزگشایی پیام های رمزی داشتند، برای انجام این کار به یک روش سیستماتیک دسترسی پیدا کردند که این امر موجب شد که رمزنگاری پیشرفت کند تا مفید باقی بماند.

در سال 1465، لئون آلبرتی رمز چند الفبایی را توسعه داد که راه حلی در برابر تکنیک آنالیز فراوانی/فرکانس الکیندی محسوب می شود. در یک رمز چند الفبایی ، یک پیام با استفاده از دو حرف مجزا کدگذاری می شود. یکی الفبایی است که پیام اصلی در آن نوشته شده است ، در حالی که دومی یک الفبای کاملاً متفاوت است که در آن پیام پس از رمزگذاری ظاهر می شود. در ترکیب با رمزهای جابجایی، رمزهای چند الفبایی امنیت اطلاعات رمزگذاری شده را تا حد زیادی افزایش دادند. تکنیک آنالیز فرکانس/فراوانی فایده ای نداشت مگر اینکه خواننده الفبایی را که پیام با آن نوشته شده بود بشناسد. متدهای نوینی برای رمزگذاری اطلاعات نیز در دوره رنسانس به وجود آمد؛ برای مثال، دانشمند مشهوری به نام آقای فرانسیس بیکن متد های رمزگذاری دودویی یا همان باینری را در سال 1623 ابداع کرد.

رشد و پیشرفت در قرون اخیر رمزنگاری

علم رمزنگاری در طول قرون به تدریج پیشرفت کرد. یک کشف بزرگ در رمزنگاری توسط توماس جفرسون در دهه 1790 توصیف شد اما شاید هرگز ساخته نشد. اختراع او که به چرخ رمز معروف است شامل 36 حلقه از حروف بر روی چرخ های متحرک بود که می شد از آنها برای رمزگشایی پیچیده استفاده کرد. این مفهوم به قدری پیشرفته بود که تا اواخر جنگ جهانی دوم پایه ی رمزنگاری های نظامی آمریکا بود. جنگ جهانی دوم هم نمونه کاملی از رمزنگاری آنالوگ را که به ماشین انیگما معروف است به خود می بیند. این دستگاه که با نیروهای محور طول و عرض کار میکرد مانند رمز چرخ از چرخ های چرخان برای رمزگذاری پیام استفاده می کرد و خواندن آن را بدون انیگمای دیگر عملاً غیرممکن می ساخت. سرانجام از فناوری ابتداییِ رایانه ای برای کمک به شکست رمز انیگما استفاده شد و رمزگشایی موفقیت آمیز پیام های انیگما هنوز هم جزء مهم پیروزی نهایی متفقین محسوب می شود.

رمزنگاری در عصر کامپیوتر

با ظهور رایانه ها، رمزنگاری بسیار پیشرفته تر از دوران آنالوگ شد. رمزگذاری ریاضی 128 بیتی، بسیار قوی تر از هر رمزنگاری باستانی یا قرون وسطایی، اکنون استاندارد بسیاری از دستگاه های حساس و سیستم های رایانه ای است. از سال 1990، یک شکل کاملاً جدید از رمزنگاری، که رمزنگاری کوانتومی نامیده می شود، توسط دانشمندان کامپیوتر در حال توسعه بود به این امید که بار دیگر بتواند سطح ایمنی رمزگذاری مدرن را بالا ببرد. اخیراً از تکنیک های رمزنگاری در رمز ارزها نیز استفاده شده است. رمز ارزها از چندین تکنیک رمزنگاری پیشرفته، از جمله توابع دَرهَم، رمزنگاری کلید عمومی و امضای دیجیتال استفاده می کنند. این تکنیک ها بیشتر برای اطمینان از امنیت داده های ذخیره شده در بلاک چین و تأیید تراکنش ها استفاده می شوند. یک نوع رمزنگاری تخصصی که به الگوریتم امضای دیجیتال منحنی بیضوی ECDSA معروف است، بیت کوین و دیگر سیستم های رمزنگاری را به عنوان ابزاری که امنیت را بالا میبرند و اجازه برداشت وجه را تنها به صاحبان حقیقی آنها میدهند، پشتیبانی می کند. رمزنگاری در 4000 سال پیش پیشرفت زیادی کرده است و احتمالاً به این زودی متوقف نمی شود. تا زمانی که داده های حساس نیاز به حفاظت دارند، رمزنگاری به پیشرفت خود ادامه می دهد. اگرچه امروزه سیستم های رمزنگاری مورد استفاده در رمز ارزهای بلاک چین برخی از پیشرفته ترین اَشکال این علم هستند، اما همچنین بخشی از سنتی هستند که به گذشته ی بشر برمیگردد.