Дешифрование послания скиталы

Одним из первых дешифровальщиков древности был знаменитый греческий философ Аристотель (384-322 до н.э.). Этот выдающийся ученый, участник Академии Платона, учитель Александра Македонского, охватил почти все доступные в то время знания. Перед математикой его заслуга в том, что он дал первое систематическое изложение логики и теории доказательств. В криптографии Аристотель известен как автор способа дешифрования сциталы. Он предложил использовать для этого конусообразное «копье», на которое наматывался перехваченный ремень, который передвигался по оси до того положения, пока не появлялся осмысленный текст.

Применял шифрование и другой великий математик древности – Пифагор. Знаменитый греческий философ Платон отмечает, что "с великим трудом и большой ценой добыл один из манускриптов Пифагора, который никогда не записывал свое эзотерическое учение иначе, как тайными знаками и под различными символами". Впоследствии Платон передал шифрованный текст Пифагора Аристотелю.

В эпоху средневековья у арабов зародилось искусство криптоанализа, и ему было посвящено большое количество книг. В Европе большие достижения в области криптографии имели место в эпоху Возрождения. Среди людей внесших вклад в криптографию того времени были известные ученые и политические деятели, в том числе и математики.

Леон Баттиста Альберти (1404-1472) итальянский ученый, архитектор, теоретик искусства. Автор ряда научных трактатов по архитектуре, писал также поэмы, басни, комедии, музыку. Он был одним из лучших органистов своего времени. В области криптографии заслугой Альберти стали 25 страничный «Трактат о шифрах» - опубликовал первую в Европе книгу, посвященную криптоанализу, и изобрел устройство, реализующее шифр многоалфавитной замены, получившее название «диск Альберти».

Принцип построения этого шифра заключается в следующем для шифрования используются не один как в простой замене, а несколько шифралфавитов. Первая буква шифруется по первому шифралфавиту, вторая по второму и т.д. «Диск Альберти» состоял из двух дисков – внешнего неподвижного (на нем были нанесены буквы в алфавитном порядке и цифры 1,2,3,4) и подвижного внутреннего диска на котором буквы были переставлены. Процесс шифрования заключался в нахождении буквы открытого текста на внешнем диске и замене ее на букву с внутреннего диска, стоящую под ней. После этого внутренний диск сдвигался на одну позицию и шифрование второй буквы производилось уже по новому шифралфавиту.

Ключом данного шифра являлся порядок расположения букв на внутреннем диске и его начальное положение относительно внешнего диска. Другим изобретением Альберти стали коды, он предложил заменять на упорядоченные двух-, трех- и четырех цифровые комбинации слоги, слова и целые предложения (всего таких комбинаций 336). После этого цифры перешифровывались многоалфавитной заменой. Таким образом, Альберти одним из первых выдвинул идею «двойного шифрования» - текст, полученный в результате первого шифрования, подвергался повторному шифрованию другим шифром. «Диск Альберти» является одним из первых механических устройств шифрования. Идеи Альберти использовались при создании шифрмашин в первой половине ХХ века, некоторые из них использовались в разных странах до 1980-х годов.

Джероламо Кардано (1501-1576) итальянский математик, философ, врач и изобретатель. Издал ряд трудов по алгебре, а так же является автором первой в мире книги по теории вероятности. С именем Кардано связывают формулу для решения неполного кубического уравнения. Так же в его работах впервые появились мнимые величины (комплексные числа). Кардано изобрел шарнирный механизм для соединения двух валов под переменным углом, впоследствии получивший название карданный вал. В криптографии известен изобретением оригинального шифра, называемого «решеткой Кардано». Из плотного материала вырезался прямоугольник произвольных размеров, например, 7´10 клеток. В прямоугольнике проделывались окна. Секретный текст вписывался в эти окна, затем решетка снималась и оставшиеся клетки заполнялись так, чтобы получалось сообщение, не вызывающее подозрений. Суровую команду на английском языке: «YOU KILL AT ONCE» с помощью решетки можно спрятать в текст любовного содержания, например такой: «I LOVE YOU. I HAVE YOU DEEP UNDER MY SKIN. MY LOVE LASTS FOREVER IN HYPERSPACE».

Этот шифр использовался во многих странах в разные времена, в том числе и во время Второй мировой войны. Вот пример, в 1828 году должность российского представителя в Персии занимал известный русский писатель, общественный деятель и дипломат Александр Сергеевич Грибоедов. Он использовал в своих письмах «решетку Кардано». Грибоедов писал своей жене «невинные» послания, с которыми знакомились сотрудники МИД. Они расшифровывали сообщения и затем доставляли письма адресату. Жена Грибоедова, видимо, не догадывалась о двойном назначении этих посланий.

Уже в Советское время некоторых биографов Грибоедова смутил тот факт, что в отдельных письмах из Персии нарушался характерный стиль знаменитого писателя. При исследовании оказалось, что эти письма содержали дипломатические послания Александра Сергеевича. Раскрыли эту систему очень просто. Сложили все листочки в стопку и просветили мощной лампой. Буквы, стоявшие на местах окон решетки, давали темные пятна, так как лежали строго друг под другом. По этим пятнам легко восстанавливалась решетка, то есть ключ.