La storia
PGP

Award
Download
Link
Aiuto
Feedback
Informazioni Legali
Contatti

La storia

• Gli albori della storia
• L'impero romano
• Il medioevo
• Il quindicesimo secolo
• Il sedicesimo secolo
• Il diciassettesimo secolo
• I codici americani
• I codici della prima guerra mondiale
• I codici della seconda guerra mondiale
• I codici commerciali
• I codici dell'era digitale

Gli albori della storia

La parola criptografia deriva dal greco, ma le sue origini sono molto più vecchie, infatti già nell'antico Egitto si trovano i primi testi volutamente modificati allo scopo di renderli incomprensibili. Alcuni di questi testi sono stati trovati nella tomba del faraone Knumotete II vissuto intorno al 1900 AC.

Le prime vere e proprie tecniche criptografiche, di cui si ha testimonianza risalgono al popolo spartano nel 400 AC circa quando venne utilizzato per la prima volta, per motivi di comunicazione militare, la Scitala di Plutarco (detta anche lacedemonica). Questo metodo era banalissimo, ma allo stesso tempo ingegnoso, infatti utilizzava una lunga striscia di pelle, tela o papiro e un bastone diviso in due pezzi perfettamente uguali. Il primo bastone restava al Dittatore Spartano, mentre il secondo era dato al comandante delle sue truppe. La scrittura del messaggio avveniva nel seguente modo: la striscia sulla quale doveva essere scritto il testo veniva avvolta intorno ad uno dei bastoni in modo da ricoprirlo interamente, poi veniva inciso il massaggio tenendo il bastone orizzontale e scrivendo un carattere per ogni giro della striscia; terminata la lunghezza del bastone si andava a capo continuando il messaggio. Al termine di questa operazione la striscia veniva srotolata dal bastone ed inviata al destinatario, che in possesso del secondo bastone compieva la stessa operazione di avvolgimento della striscia leggendo il messaggio allo stesso modo in cui era stato scritto. Questo metodo seppur semplice utilizza uno degli elementi fondamentali della criptografia ossia le chiavi, in questo caso rappresentate dal diametro dei bastoni. Una terza persona che intercettava il messaggio non conoscendo il diametro del bastone, non poteva leggere il messaggio trovandosi davanti una serie di caratteri alla rinfusa. Per esempio il messaggio "Frase Criptata" diveniva "Feparctarasit" come nella seguente conversione:

Dall'altra parte del mondo in India nello stesso periodo si cita la capacità di cifrare i testi tra le 64 doti che una donna deve conoscere.

L'impero Romano

Con l'espansione dell'impero Romano, Cesare si trova a dover comunicare con le legioni più lontane del suo esercito senza che però il nemico venga a conoscenza di questi messaggi, mette allora a punto un codice particolare che non fa altro che spostare le lettere di poche posizioni facendo corrispondere, per esempio la D alla A, la E alla B e così via. In questo modo, il messaggio risulta tanto difficile da decifrare dal nemico, quanto facile farlo per la legione destinataria del messaggio. Questo metodo viene perfezionato dagli arabi che utilizzano il codice denominato Atbash che non fa altro che invertire le lettere dell'alfabeto facendo corrispondere alla prima l'ultima, alla seconda la penultima e così via evitando così di cambiare schema ogni volta. La chiave di criptazione e di decriptazione in questo caso è rappresentata dalla seguente tabella:

Così, per esempio, la frase "Frase Criptata" viene trasformata in "Rfzes Ufohdzdz".

Anche l'imperatore Augusto secondo la storia inventò un metodo di codifica molto più complesso ed efficace di quello di Cesare. Questo codice faceva uso di una chiave di non facile riproduzione; ogni carattere del testo da criptare veniva convertito nel corrispondente numero (A=1, B=2, etc.), stessa cosa veniva fatto per il testo chiave, i numeri generati per la “Frase in chiaro”, venivano sommati con i numeri generati con la “Frase chiave”, dopodiché il numero generato, veniva riconvertito in caratteri., è ovvio che se la somma dei due caratteri supera l'ultimo carattere dell'alfabeto và sottratto il numero delle lettere dell'alfabeto stesso. Si narra cha Augusto come testo chiave usasse un passo di Omero.

Per esempio la frase "Frase Criptata" criptata con la frase chiave "Ecco la chiave" diventa "mudirdusbuzba" vediamo in dettaglio:

Altro passaggio della storia della criptografia si ha con la Scacchiera di Polibio, la sua peculiarità è di trasformare una lettera in una coppia di numeri secondo una tabella, questo metodo permetteva la comunicazione anche a lunga distanza con mezzi rudimentali come le torce o i tamburi contando i lampi nel primo caso e i battiti nel secondo; per fare un esempio si può fare riferimento alla seguente tabella:

Quindi ogni lettera potrà essere rappresentata dal numero della colonna seguito da quello della riga, così, per esempio, la frase "Frase Criptata" viene trasformata in "1214112451 3114424334113411".

Il medioevo

Con il medioevo la cifratura diventa molto più semplice e meno matematica, infatti ci si affida a dizionari dove vengono sostituite intere parole con altre o da segni, metodi che possono sembrare più difficili da violare al primo impatto, ma con il passare del tempo diventano di facile lettura; questi codici vengono utilizzati soprattutto nella diplomazia tra i vari staterelli. Un esempio di questi codici è rappresentato dal metodo utilizzato dal frate inglese, Roger Bacone, che nel 1200 utilizzava un suo vocabolario personale, sostituendo ad alcune parole nomi di animali, piante o città. Più in là l'Arcivescovo di Napoli, Pietro di Grazia, tra il 1363 e il 1365, utilizzava un metodo un po più raffinato, nel quale le vocali ed alcune consonanti vengono sostituite da simboli e diventano neutre nella decriptazione del messaggio.

Nel 1378 i sistemi di cifratura dell'Italia settentrionale vengono unificati da Gabriele Lavinde in un codice che fa uso di un nomenclatore che contiene sostituzioni di lettere, di parole e l'inserimento di parole neutre.

Ma insieme alla cifratura si sviluppa anche la tecnica del forzare questi codici utilizzando l'analisi statistica della frequenza di lettere comuni come le vocali, nascono allora i primi codici che sostituiscono più simboli ad una lettera eliminando questo problema.

Il quindicesimo secolo

Nel quindicesimo secolo la criptografia ha una forte accelerazione, un personaggio in particolare fece fare un grosso progresso a questa tecnica tanto da essere ribattezzato il "padre della criptografia", parliamo di Leon Battista Alberti. Un amico di Alberti, che lavorava per il pontefice, gli chiese un aiuto per sviluppare nuove tecniche per criptare i documenti del Papa e lui accetto di buon grado, inventando un nuovo sistema criptografico basato su un principio fondamentale della grammatica italiana cioè che non esistono sillabe senza vocali. La sua tecnica partiva dal presupposto che in un testo quasi il 50% delle lettere erano vocali, inoltre notò che la vocale "o" era la meno frequente delle vocali, ma di più di tutte le consonanti. Infine notò che, se una parola finisce per consonante, questa non può essere una "t", "s", "c" o "x". Il suo metodo basato su di un metodo polialfabetico ed era essenzialmente formato da due dischi concentrici imperniati e liberi di ruotare, quello esterno diviso in spicchi contenente ognuno una lettera dell'alfabeto in modo ordinato, con l'esclusione di h, y, k e l'aggiunta dei numeri da 1 a 4, in quello interno invece erano raffigurate tutte le lettere, sempre a spicchi, e in più la copia "et", disposte in modo casuale, ma uguale tra il mittente e il destinatario del messaggio.

L'utilizzo è semplice, il mittente e il destinatario scelgono una chiave rappresentata da una lettera, poi il mittente posiziona il disco in maniera arbitraria e scrive la lettera del disco interno corrispondente a quella scelta come chiave, in questo modo il destinatario può uniformare la posizione del suo disco con quello del mittente. A questo punto il mittente scrive la parola in chiaro sostituendo ad ogni lettera la corrispondente riportata nel disco interno. Terminata la parola sposta il disco e ripete le stesse operazioni fornendo la nuova lettera corrispondente alla chiave.

Ogni parola quindi viene scritta con un alfabeto diverso scelto arbitrariamente dal mittente tra 24 disponibili, in questo modo è infruttuoso mettere in atto tecniche di analisi statistica sul documento criptato. Per quanto riguarda i numeri, Alberti, fece corrispondere ad ogni loro combinazione una parola in base ad un nomenclatore, parole che rimanevano fisse e che non andavano codificate nel modo tradizionale, ma risultavano comunque criptate in quanto venivano scritte sostituendo i numeri alle corrispondenti lettere riportate sul disco interno.

In Germania pochi anni dopo un monaco dell’abbazia benedettina di San Martino in Spanheim, chiamato Johannes Trithemius, dopo anni di studi, realizzo un metodo di criptografia che faceva uso di una tabula recta, che non era altro che una tabella di tante righe quanto è lungo l'alfabeto, dove veniva riportato l'alfabeto scalato di una lettera ogni riga, la prima iniziava con A, la seconda con B, la terza con C e così via. Alla frase da criptare veniva lasciata uguale la prima lettera, la seconda veniva sostituita dalla corrispondente della seconda riga della tabula recta, la terza con la corrispondente della terza, ottenendo così una criptazione polialfabetica che a differenza del metodo di Alberti cambiava alfabeto ad ogni lettera, in questo caso però la variazione dell'alfabeto era sempre costante e non decisa dal mittente come nell'altro caso.

Il sedicesimo secolo

L'apporto di Giovanni Battista Porta, più che dal punto di vista di nuovi metodi è importante, nella criptografia, come metodi per il rafforzamento della sicurezza, con trattati sulle chiavi da utilizzare. Modificò anche il metodo del frate di Spanheim per renderlo più sicuro utilizzando invece degli alfabeti sfalsati, alfabeti disordinati.

Sella scia di Johannes Trihemius, Gian Battista Belaso utilizza la tabula recta, ma introduce la frase chiave (detta anche verme letterale). Questa tecnica è simile a quella del frate, ma invece di utilizzare per ogni lettera la corrispondenza di una riga della tavola in maniera ricorsiva, fa la stessa operazione sostituendo ad ogni lettera della frase in chiaro la corrispondente lettera della tavola scegliendo però la riga che come iniziale ha la stessa lettera della frase chiave. Per fare un esempio la frase "frase criptata" criptata con la chiave "ecco la chiave" diventa "ltchpctrarvae" seguendo il seguente schema:

Come si può vedere in verticale nella prima colonna si legge la frase chiave che và ripetuta fino al termine del testo da criptare.

Altro metodo utilizzato, sempre sulla scia delle tecniche utilizzate dai suoi contemporanei, è quello di Girolamo Cardano (1501-1576), che invece di utilizzare una frase nuova come frase chiave, utilizzava la stessa frase da criptare come chiave riiniziandola ad ogni nuova parola. Questo metodo anche se molto sicuro aveva il difetto di essere tanto difficile da decriptare al criptoanalista, quanto ad destinatario, diventando quindi poco pratico.

Lo stesso metodo fu utilizzato dal francese Blaise de Vigenère (1523-1596), che evitò che il messaggio fosse difficile da decriptare per il destinatario, la procedura consisteva nel scegliere una lettera e utilizzarla come iniziale della frase chiave, e poi continuarla con la frase in chiaro, stavolta però senza riiniziare ad ogni parola, in un metodo un po' più complesso utilizzava sempre una lettera come chiave, ma utilizzava il risultato della criptazione traslato di uno come frase chiave. Esemplificando e usando la V come chiave:

Questo metodo risultava abbastanza semplice nell'utilizzo, ma altrettanto semplice nella decriptazione, infatti conoscendo il metodo bastava fare tutte le prove fino a trovare la lettera dell'alfabeto utilizzata come chiave, per questo motivo Vigenère modificò anche la tabula recta mettendo le righe in ordine modificato (SJFQCOTLUVKHWGANPMXRIYBDZE), in questo modo però il mittente e il destinatario dovevano essere in possesso della stessa tabula recta.

A Vigenère si attribuisce anche un altro metodo meno sicuro, che si avvale di un unica parola come frase chiave, ripetuta più volte se necessario, la quale riiniziava ad ogni nuova parola della frase da criptare; questo metodo, al quale fu dato il nome di "le chiffre indèchiffrable", rimase in uso fino alla prima guerra mondiale.

Il diciassettesimo secolo

In Europa nascono le Camere Nere, gruppi di persone che per conto dei loro governi si occupavano di aprire la corrispondenza diplomatica e militare, leggerla e richiuderla falsificando i sigilli in modo da non dare adito a sospetti. Questi organi spionistici erano composti oltre che da traduttori, anche da criptoanalisti che decriptavano i testi per conoscerne il contenuto, ed il loro compito era di comunicare le notizie più importanti carpite dalla corrispondenza al governo del proprio stato, il lavoro oltre ad essere ben pagato, per la sua importanza, era molto apprezzato. E' per questo che lo sviluppo di tecniche di criptoanalisi si sviluppano molto in questo periodo rendendo spesso inutili le comunicazioni criptate, questa pratica però si viene a perdere verso la metà del diciannovesimo secolo con l'avvento delle democrazie europee.

I codici americani

Nella storia della criptografia spesso prendono parte personaggi famosi per ben altri motivi, è il caso dell' autore della Dichiarazione di Indipendenza americana: Thomas Jefferson (1743-1826), che contribuì allo sviluppo della criptografia con il suo personale metodo che consisteva in un cilindro di circa 15 cm con un diametro di 4 imperniato ad una base, questo cilindro era sezionato in 36 dischi dove era riportato l'alfabeto in un ordine sparso diverso per ogni disco.

Il mittente del messaggio inserisce i dischi nel perno in un ordine prestabilito con il destinatario (questa è la chiave di codifica), poi ruota i dischi fino a leggere su un unica riga i primi 36 caratteri del messaggio, a questo punto a scelta, ma senza ruotare i dischi sceglie un altra riga e ne riporta tutte le lettere in sequenza ottenendo così una parte del messaggio cifrato, poi riinizia la procedura utilizzando lo stesso metodo. Il destinatario, dopo aver inserito i dischi, con stessa sequenza del mittente, compone la frase criptata e poi scorre tutte le righe fino a trovarne una che abbia un senso compiuto, che non è altro che la frase in chiaro.

Un altro metodo per utilizzare la macchina di Jefferson consiste nel tenere fissa la sequenza dei dischi e di utilizzare come chiave lo sfasamento tra la riga contenente la frase in chiaro e la riga criptata, questo metodo è ovviamente meno efficiente, ma più pratico dovendo comunicare come chiave un solo numero invece della sequenza dei dischi.

Nonostante questo metodo fosse molto valido, Jefferson non lo utilizzò facendosi convincere dell'efficienza di altri sistemi ben meno sicuri.

I codici della prima guerra mondiale

Kasiski (ufficiale prussiano del 1800) e Kerckoffs (vissuto, più o meno nello stesso periodo, in Francia) diedero un apporto alla criptografia enunciando varie regole, il primo riferite alla criptoanalisi, il secondo ai metodi di criptografia, particolare interesse suscita la regola enunciata dal francese che sancisce che un buon metodo per criptografare presuppone che qualora l'avversario sia a conoscenza del metodo di criptazione di un messaggio, senza la chiave non possa decifrare i messaggi con esso criptati

Il diciannovesimo secolo porta la radio nelle trincee e quindi l'esigenza di metodi di criptazione delle comunicazioni molto veloci e senza l'ausilio di tabelle dischi o altre apparecchiature per la criptazione, facilmente trafugabili dal nemico.

Nascono così nelle file francesi gruppi di criptografi e criptoanalisti, più che i primi, furono importanti i secondi che sistematicamente decodificavano i messaggi delle truppe tedesche prevedendo spesso le loro mosse, infatti i tedeschi oltre a utilizzare metodi poco efficienti ripetevano spesso le stesse frasi dando così la possibilità ai criptoanalisti di ricavare i metodi di criptazione e le chiavi.

Nel 1916 i tedeschi volevano concludere il conflitto con l'inghilterra, ma l'unico modo per fare ciò era evitare che arrivassero rifornimenti a questo paese dagli alleati americani, l'unico modo era quello di far schierare il Messico contro lo stato americano in modo da tenerlo occupato su ben altro fronte, così il ministro degli esteri tedesco Zimmermann scrisse un telegramma all'ambasciatore tedesco in america che a sua volta lo inoltrò all'ambasciatore in Messico. Gli inglesi intercettarono tutti e due i messaggi, li decriptarono e ne fecero conoscere il contenuto all'America che, come ritorsione dichiararono guerra alla Germania ponendo fine alla guerra in poco tempo.

I codici della seconda guerra mondiale

I tedeschi imparata la lezione, nella seconda guerra mondiale cercarono di sviluppare metodi più sicuri realizzando la famosa macchina "Enigma", la prima macchina di criptazione e decriptazione elettrica, si presentava con una tastiera dove si digitava il carattere da criptare, e una serie di 26 lampadine dove si poteva vedere il risultato criptato, il sistema funzionava anche al contrario, immettendo il carattere criptato si otteneva l'accensione della lampadina corrispondente al carattere in chiaro.

Il meccanismo interno era composto da due ruote fisse, con al centro tre rotori. la ruota fissa di destra aveva 26 contatti collegati tra loro a due a due, i rotori avevano 26 contatti su entrambi i lati collegati in modo che ad ognuno di quelli su un lato ne corrisponda uno a caso sull'altro lato. Sulla ruota di sinistra sono collegati sia i tasti che le lampadine.

La corrente fatta passare con la pressione di un tasto arriva sulla ruota di sinistra e viene passata ad un contatto del primo rotore, il collegamento casuale dei contatti sui due lati del rotore fa sì che la corrente passi al secondo rotore da un contatto in posizione diversa, stessa cosa succede con il secondo e il terzo rotore. La corrente arrivata sulla ruota fissa di destra viene rimandata sul terzo rotore sfalsata di un contatto e compie la strada inversa fino ad arrivare alla prima ruota dove esce illuminando una delle 26 lampadine.

Ogni volta che viene pigiato un tasto la macchina enigma fa scattare il terzo rotore, ogni 26 scatti del terzo rotore scatta di uno il secondo rotore e per ogni 26 scatti del secondo rotore fa uno scatto il primo. I tre rotori venivano scelti in un gruppo di cinque, ogni rotore poteva essere inserito in una delle 26 posizioni possibili, ogni disco poteva avere fino a 10 collegamenti tra il contatto su un lato e quello sull'altro (qualora non vi era collegamento la lettera, per quel disco, non subiva cambiamenti), quindi la chiave che era utilizzata per criptare il messaggio si poteva scegliere tra 159 miliardi di miliardi di chiavi possibili, infatti 60 possibili configurazioni dei dischi moltiplicati per 17576 posizioni iniziali degli stessi per i 150 mila miliardi di possibili collegamenti dei contatti porta ad una cifra tanto esorbitante di chiavi.

Nonostante ciò gli inglesi riescono a decifrare parecchi messaggi sfruttando uno dei problemi più gravi della macchina, infatti la chiave scelta doveva essere a conoscenza del destinatario, quindi a lui inviata e da lui detenuta.

Nel 1944 un sommergibile classe U-Bot 51 della flotta Tedesca, venne affondato nel mar del Nord dalla flotta reale inglese. Dai resti del sommergibile fu estratto un’esemplare della macchina “Enigma”, usata dallo stato maggiore tedesco per inoltrare gli ordini e piani al proprio contingente militare che si trovano in mezzo al mare o in mezzo al deserto Africano. Con l’appropriazione dell’esemplare della macchina Enigma, da parte dell’esercito inglese, quest’ultimo poté intercettare e decriptare gli ordini e quindi anche gli spostamenti dei vascelli nel mar del Nord e delle truppe nel deserto Libico ed Egizio. In questo modo l’esercito inglese poteva attivare immediatamente le controffensive e così sferrare attacchi a sorpresa.

Il famoso generale inglese denominato “The Desert Fox” ( Volpe del deserto), alla fine della guerra e nelle fase finale, era famoso per la sua astuzia per come riusciva ad anticipare tutti i movimenti delle truppe Tedesche e dei suoi alleati. Solo alcuni decenni dopo la fine della guerra, si è saputo che questi era notiziato dallo stato maggiore inglese degli spostamenti, in quanto la macchina Enigma, in possesso agli inglesi, decriptava le direttive che lo stato maggiore tedesco inviava alle sue truppe.

Da millenni ormai si utilizzano metodi di codifica sempre più sofisticati e tecnici, ma nel ventesimo secolo rispunta fuori l'estrosità della mente umana, infatti l'esercito e la marina americani iniziano gli studi su un nuovo linguaggio criptato che di nuovo ha ben poco; la peculiarità di questo codice chiamato "Navajos" è di essere una lingua vecchia di secoli utilizzata dai nativi del centro america per comunicare. Dopo il 1941 in seguito all'entrata in guerra questo linguaggio risulta utilissimo e viene sempre più utilizzato grazie alla sua perfezione data dalla particolare complessità.

I codici commerciali

Con l'avvento della telegrafia e delle comunicazioni non cartacee a distanza, nascono nuovi metodi di criptazione legati ai numeri. Uno dei metodi più semplici era quello della trasposizione a pacchetti, i numeri venivano pacchettizzati e poi veniva applicata una trasposizione secondo una chiave. Per esempio utilizzando una chaive "35421" un numero "1234567890" veniva prima pacchettizzato in "12345" e "67890", veniva applicata la chiave ai due pacchetti spostando i numeri in modo da ottenere "35421" e "80976" e infine ricomposto in "3542180976".

Altro metodo utilizzato allo stesso scopo riprende un po' il metodo della scitala di Plutarco pacchettizzando il numero riportando ogni pacchetto su una riga e ricomponendolo seguendo le colonne. Per esempio il numero "12345678901234567890" viene pacchettizzato e disposto in colonna come segue:

leggendo i numeri seguendo le colonne si ottengono i pacchetti "1616", "2727", "3838" e "5050", unificandoli otteniamo il numero criptato "1616272738385050"

I codici dell'era digitale

Nascono i primi computer e la storia della cifratura arriva ad una svolta, la IBM leader incontrastata dell'industria dei computer, insieme a macchine sempre più potenti ed innovative realizza un nuovo metodo di cifratura il DES (Data Encryption Standard), questo è il primo standard che invece di nascondere testi nasconde informazione digitale. Con il metodo DES i dati vengono divisi in pacchetti da 64 bit (corrispondenti ad 8 caratteri), ad ogni pacchetto viene applicata una trasposizione in base ad una chiave di 64 bit ed infine per 16 volte viene applicato un algoritmo matematico, bisogna fare il procedimento inverso per decriptare i dati. Il difetto peggiore di questo sistema è l'unicità della chiave, è quindi necessario che il destinatario del messaggio ne sia in possesso, la sicurezza è abbastanza buona anche se non eccezionale visto che le chiavi possibili sono 2⁵⁶.

Pochi anni dopo nasce un altro algoritmo di cifratura ben più potente: l'RSA. Questo algoritmo si basa su una funzione prodotto di due numeri primi che moltiplicati compongono la chiave pubblica e una chiave privata, questo algoritmo è molto robusto in quanto le probabilità di decifrarlo sono bassissime rispetto al DES e la presenza di chiavi asimmetriche rende semplice la loro comunicazione che anche qualora vengano intercettate non permettono la decriptazione del messaggio.

Infine un metodo di criptazione non finalizzato alla impossibilità di leggere il contenuto, ma bensì a renderlo leggibile solo a colui che realmente vuole leggerlo è l'algoritmo ROT-13 che non è altro che la rivisitazione in chiave moderna del codice di Cesare, i caratteri vengono infatti traslati di 13 posizioni. Lo scopo di questo algoritmo è che chi incontra questo il messaggio criptato può facilmente decodificarlo, esprimendo così la sua volontarietà nella lettura.

Arte e luoghi
Astronomia
Fauna
Parchi e riserve
Sport
Subacquea