Какой была тайнопись прошлого: самые интересные шифры Древнего мира и Средневековья

Зарождение криптографии

В каком-то смысле само появление письменности можно считать первым человеческим опытом пользования шифром – ведь обозначение слов рукописными знаками, по сути, и представляло собой шифрование. Да и древнеегипетские иероглифы, которые для европейцев долгое время были самой что ни на есть тайнописью, можно отнести к прообразам древних шифров. И все же, такое представление информации в виде значков, понятных большой группе людей, является не шифрованием, а кодированием. В современном мире похожую роль играют общепринятые сокращения или, например, эмотиконы – иконки с эмоциями.

А если целью составляющего документ является именно сокрытие информации от любого возможного читателя, кроме непосредственного адресата, тогда речь идет о создании шифра. Сейчас наука о шифрах – криптография – занимается главным образом изучением электронных методов защиты данных, это стало частью реальности и в бизнесе, и в частной жизни современного человека – это, например, способы уберечь от злоумышленников информацию банковских карт. Но древние полководцы и правители, защищая свою переписку от чужих глаз, действовали, разумеется, иначе.

Зарождение криптографии принято относить к XX веку до н.э., тогда на древнеегипетских документах уже появлялись необычные иероглифы, отличавшиеся от привычного написания. Однако целью такого искажения историки называют не запутывание читателя, а стремление сделать текст более выразительным, произвести впечатление, что, правда, мешало воспринимать смысл написанного простым людям.

Куда более похожим на шифр был записанный на одной глиняной табличке из Древней Месопотамии рецепт создания глазури для предметов гончарного искусства. Клинописный текст был намеренно запутан рассказчиком. Датируется этот опыт защиты коммерческой тайны примерно 1500 годом до н.э. Это, по всей видимости, и есть первый пример криптографического письма.

Наивная криптография и первые примитивные устройства для шифрования

Шифровали свои сообщения и правители древних государств, и жрецы. Полководцы, отправляя гонца с посланием, вручали ему документ, составленный по правилам тайнописи. В первый период развития криптографии – вплоть до наступления эпохи Возрождения - прибегали к методу транспозиции, то есть перестановки букв открытого текста. Чтобы прочитать зашифрованный текст, требовалось знать ключ, то есть правило, по которому осуществлялась такая замена.

Иудеи использовали атбаш – метод шифрования, при котором буква алфавита заменяется другой из того же алфавита по следующему правилу: первая буква с начала – на первую с конца, вторую с начала – на вторую с конца и так далее. Атбаш – один из перестановочных шифров. Он использовался не только в переписке, примеры применения этой техники шифрования можно найти и в текстах Библии. В Средние века атбаш переняли тамплиеры, которые применяли этот шифр вплоть до уничтожения ордена.

Точно известно, что уже в войне афинян и спартанцев в V веке до н.э. применялось шифрование с помощью скиталы. Скитала, или сцитала (в переводе «жезл, посох») представляла собой простую палку определенной толщины. На нее наматывалась пергаментная лента, а вдоль оси писали текст, поворачивая скиталу, когда строка заканчивалась. При разматывании лента представляла собой хаотичный на первый взгляд набор букв, и прочитать сообщение можно было лишь намотав ленту на скиталу нужного размера.

Собственно, ключом к этому шифру являлась информация о стержне, который позволил бы прочитать написанное. Кстати, древнегреческому мудрецу Аристотелю удалось найти способ «взламывать» такой шифр: для этого нужно было наматывать ленту на стержень конусообразной формы: так можно было определить, при каком диаметре скиталы из хаотичной последовательности букв начинают появляться слова.
Ряд изобретений в области криптографии связывают с именем древнегреческого ученого и полководца Энея Тактика, который еще в IV веке придумал первый шифровальный аппарат. Он получил название «диск Энея». На круглую пластину наносились буквы алфавита, а рядом с каждой из них проделывались отверстия. Шифровали так: сквозь отверстия, соответствовавшие буквам, продевали нитку. А получатель должен был выполнить обратные действия, вытаскивая нитку из отверстий и записывая буквы, которые потом читали в обратном порядке.

Недостатком этого метода было то, что разгадать шифр мог любой, в чьи руки попадет диск. Поэтому вскоре появилась «линейка Энея». На этом устройстве располагались все те же отверстия, соответствующие буквам, но уже в случайном порядке. С краю линейки делали прорезь. От прорези протягивали нить к отверстию, соответствовавшему букве, и в этом месте делали узелок. После чего нить возвращалась к прорези и снова тянулась к нужной букве, чтобы отмерить место завязывания нового узелка. Ключом в этом случае была такая же линейка с информацией о расположении букв.
А вот придуманный тем же Энеем «книжный» способ секретной переписки, когда рядом с буквами на странице делаются малоразличимые отметки, например, иглой, шифрованием не является. В этом случае скрывается сам факт наличия тайной информации, что получило название стеганография.

От античного шифрования – к Средневековью

Древнегреческий государственный деятель и историк Полибий (II век до н.э.) дал имя еще одной античной шифровальной технике, связанной, опять-таки, с перестановкой букв в пределах одного алфавита. Квадрат Полибия, разделенный на клетки, заполнялся буквами от альфы до омеги по порядку, а чтобы зашифровать сообщение, требовалось исходную букву заменить на расположенную ниже по вертикали. Были и более сложные ключи шифрования: например, записать координаты буквы по горизонтали и вертикали, поменять местами эти координаты, а затем подставить новые буквы в соответствии с их «адресами».
Существовал и «шифр Цезаря», в котором буквы «сдвигались» на несколько позиций в алфавите. Сам правитель использовал «шаг» в три буквы.

Самый первый из способов шифрования на Руси носил название литорея. Он подразумевал замену букв на другие согласно секретному алгоритму – ключу. Старейший из документов, написанных таким образом, датируется 1229 годом, он был написан митрополитом Киприаном. Другое название литореи – тарабарская грамота, так называли перестановку согласных букв с сохранением гласных.
Европейский способ запутывания и искажения первоначального текста, впоследствии перенятый и на Руси, представлял собой причудливую вязь, в которой отдельные элементы – руны – изображались вместе, сливаясь в повторяющихся фрагментах, и разобрать смысл написанного, не зная ключа, становилось невозможным.

В Средние века шифрами пользовались уже не только политики и военные, но и купцы, да и простые горожане. С VIII века теорией и практикой криптографии всерьез занялись арабы, появилось множество книг о шифровании и дешифровке, и в области защиты информации от случайного доступа к ней посторонних наступила новая эра.

А шифровальная машина «Энигма» спустя несколько веков стала одним из самых дорогих артефактов Второй мировой.