Pixabay License. Volné pro komerční užití

Počátky evropské kryptografie

V době, kdy al-Kindí po­pisoval vynález kryptoanalýzy, Evropané se dosud potýkali se zákla­dy samotné kryptografie. Jedinými evropskými institucemi, kde se pracovalo na tajných písmech, byly kláštery, jejichž mniši studovali Bibli ve snaze odkrýt v jejím textu utajené významy – což je fascina­ce, která přetrvala i do moderní doby (viz příloha C).
Středověké mnichy přitahovala skutečnost, že Starý zákon obsa­huje záměrné a očividné ukázky kryptografie. Dají se v něm napří­klad nalézt úseky textu šifrované tradiční hebrejskou substituční šifrou atbaš. Ta spočívá v tom, že se vezme písmeno, spočítá se, jak je vzdáleno od začátku abecedy, a nahradí se písmenem, které se na­chází v téže vzdálenosti od konce abecedy. V angličtině by to zname­nalo, že písmeno a se nahradí za Z, písmeno b za Y a tak dále. Sám název šifry atbaš napovídá, jak systém funguje, protože se skládá (ATBŠ) z prvního písmene hebrejské abecedy (alef), po němž násle­duje poslední (tav), poté druhé písmeno (bet) a nakonec předposled­ní (šin). Příklad šifry atbaš najdeme v knize Jeremjáš 25, 26 a 51, 41, kde namísto slova „Babel“ (Babylon, v hebrejském zápisu BBL) najdeme „Šéšak“. Písmeno bet, první písmeno slova Babel, je nahra­zeno písmenem šin, tedy druhé písmeno v abecedě předposledním písmenem. Druhou souhláskou slova Babel je rovněž bet, takže se opět nahradí písmenem šin. Třetí souhláska slova Babel lamed je v hebrejské abecedě dvanáctá, nahradí se tedy hláskou dvanáctou od konce, což je kaf.
Atbaš a jiné biblické šifry měly patrně za úkol pouze navodit at­mosféru tajemství, nikoli zakrýt význam. Stačily však na to, aby zažehly jiskru zájmu o seriózní kryptografii. Evropští mniši začali znovu objevovat staré substituční šifry, a tím se postarali o návrat kryptografie do západní civilizace. První evropskou knihu o kryp­tografii napsal ve 13. století anglický františkán a polyhistor Roger Bacon. Jeho De secretis artis et naturae operibus etde nullitate magae (List o tajných dovednostech a neexistenci magie) obsahuje popis sedmi metod, jak uchovat tajemství zpráv, a varuje: „Blázen je ten, kdo se-píše tajemství způsobem jiným než takovým, jenž jej chrání od ne­povolaných.“Ve 14. století se už kryptografie používala běžně. Zejména alchy­misté a vědci s její pomocí udržovali v tajnosti své objevy. Geoffrey Chaucer, kterého známe spíše z literatury, byl rovněž astronomem a kryptografem – a dokonce autorem jedné z nejslavnějších starých evropských šifer. Ve svém díle A Treatise on tbe Astrolabe (Pojednání o astrolábu) uvedl několik dodatečných poznámek označených jako The Equatorie ofthe Planetis (O oběhu planet), v nichž je několik šif­rovaných odstavců. Chaucerova šifra nahrazovala otevřený text sym­boly, například místo b psal 5. Šifrový text s podivnými symboly na­místo písmen vypadá na první pohled komplikovaněji, ale je plně ekvivalentní tradiční náhradě písmen písmeny. Proces dešifrování a úroveň bezpečnosti se nijak nemění.
V 15. století byla již evropská kryptografie bouřlivě se rozvíjejí­cím oborem. Oživení věd, umění a vzdělanosti během renesance poskytlo nezbytné kapacity, zatímco rozvoj politických machinací vyvolal poptávku po utajení komunikace. Ideální prostředí pro kryptografii bylo především v Itálii. Ta byla jednak srdcem rene­sance, jednak mozaikou nezávislých městských států bojujících navzájem o vliv a moc. Kvetla diplomacie, státy si vyměňovaly vyslance, kteří dostávali od svého vladaře dopisy s pokyny, jakou zahraniční politiku provozovat. Opačným směrem zas vyslanci po­sílali veškeré informace, jež se jim podařilo získat. Díky tomu vznikla značná poptávka po utajení komunikace v obou směrech. Každý stát si postupně zřídil šifrovou kancelář, každý vyslanec měl svého šifranta.
V téže době, kdy se kryptografie stala standardním diplomatic­kým nástrojem, se na Západě začala rozvíjet kryptoanalýza. Diplo­maté se sotva stihli seznámit s uměním utajení zpráv a už tu byli protihráči usilující o prolomení této bezpečnosti. Je poměrně prav­děpodobné, že kryptoanalýza byla v Evropě objevena nezávisle, sou­časně však existuje možnost, že byla přenesena z arabského světa. Islámské objevy v matematice a vědách vůbec měly značný vliv na znovuzrození vědy v Evropě, kryptoanalýza tedy mohla být mezi im­portovanými naukami.
Bezpochyby prvním velkým evropským kryptoanalytikem byl Giovanni Soro, od roku 1506 tajemník pro šifry v Benátské republi­ce. Sorův věhlas se šířil po celé Itálii, proto zasílaly spřátelené státy zachycené depeše do Benátek k rozluštění. Dokonce i Vatikán, teh­dy zřejmě druhé nejdůležitější centrum kryptoanalýzy, zasílal Sorovi zdánlivě nerozluštitelné zprávy, jež padly jeho lidem do rukou. Pa­pež Klement II. poslal Sorovi roku 1526 dvě šifrované zprávy; obě dostal zpět rozluštěny. Když jednu z papežových zpráv zachytili ve Florencii, papež poslal její kopii Sorovi v naději, že bude ujištěn o její nerozluštitelnosti. Soro skutečně potvrdil, že papežovu šifru rozluštit nedokáže, takže by se to nemělo podařit ani Florenťanům. Možná však šlo jen o taktický manévr, jehož cílem bylo vzbudit ve vatikánských kryptografech falešný pocit bezpečí – Soro patrně ne­stál o to, aby poukazoval na slabá místa papežských šifer, protože by tím přiměl Vatikán, aby vyměnil dosavadní systém za dokonalej­ší, který by už ani on sám nedokázal rozluštit.
Schopné kryptoanalytiky začaly zaměstnávat i jiné panovnické dvory v Evropě. Jedním z uznávaných byl Philibert Babou, kryptoanalytik francouzského krále Františka I. Babou si vydobyl reputaci svou nezdolnou výkonností, na rozluštění šifry totiž dovedl praco­vat bez přestávky dnem i nocí. Král tak získal řadu příležitostí roz­víjet svůj dlouhodobý románek s analytikovou manželkou. Koncem 16. století dokázali Francouzi svou dovednost v kryptoanalýze pře­devším díky Francoisi Vietovi. Ten s obzvláštním potěšením luštil španělské šifry. Španělští kryptografové byli v porovnání se svými soupeři z jiných zemí Evropy poměrně naivní a nemohli uvěřit to­mu, že jejich šifry jsou pro Francouze zcela průhledné. Španělský král Filip II. zašel dokonce tak daleko, že se obrátil na Vatikán a ar­gumentoval, že Viete je určitě spolčen s ďáblem a měl by být povolán před kardinálský soud. Papež, který dobře věděl, že i jeho vlastní kryptoanalytici již léta čtou španělské šifry, žádost odmítl. Novinka se brzy rozšířila a španělští kryptografové se stali předmětem po­směchu celé Evropy.
Španělské zahanbení bylo příznačné pro etapu charakterizova­nou otevřeným bojem mezi kryptoanalytiky a kryptografy. Krypto­grafové tou dobou ještě stále spoléhali na monoalfabetickou substi­tuční šifru, zatímco kryptoanalytici začínali k jejímu luštění užívat frekvenční analýzu. Ti, kdo sílu frekvenční analýzy dosud neobjevi­li, věřili dál monoalfabetické substituci, aniž by si byli vědomi, jak snadno mohou Soro, Babou či Viete číst jejich šifry.
Země, jež si byly slabin monoalfabetické substituční šifry vědo­my, se tehdy již snažily vyvinout lepší šifrování, jež by ochránilo jejich vlastní tajné komunikace před nepřítelem. Jedním z nejjedno­dušších zdokonalení monoalfabetické substituční šifry bylo zavedení tzv. klamačů či nul, tedy symbolů nebo písmen, jež nereprezen­tují písmena původního textu (jsou to vlastně bezvýznamné vsuv­ky). Například můžeme nahradit každé písmeno číslem od jedné do 99, takže – pokud vezmeme v úvahu, že anglická abeceda má 26 písmen – 73 čísel neodpovídá žádnému písmenu. Pokud je náhod­ně rozmístíme po šifrovém textu, a to s rozmanitou četností, ztíží­me tím analýzu. Nuly (klamače) nebudou představovat pro příjem­ce zprávy žádný problém – ten je prostě bude ignorovat. Zmatou však nepřátelského kryptoanalytika, protože mu zkomplikují prá­ci s frekvenční analýzou. Podobný účinek má záměrně špatný pra­vopis před zašifrováním zprávy, ponivač spúzobý zmnjenu f reqenze jednotHvíh hlázeg a kryptoanalytikovi se bude pracovat obtížněji, zatímco příjemce zprávu standardním způsobem dešifruje a pak už si nějak s pokrouceným, ale stále ještě čitelným pravopisem poradí.

 

Tento text je úryvkem z knihy
Simon Singh: Kniha kódů a šifer.
Tajná komunikace od starého Egypta po kvantovou kryptografii

Argo a Dokořán 2022 (nové vydání)
O knize na stránkách vydavatele

obalka_knihy

Kolapsy a klesající produktivita složitosti

Kolaps není ve své podstatě katastrofou. Je to racionální a úsporný proces. Většina autorů, jejichž …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close