Если в специально избранной книге отметить с помощью иголки отдельные буквы – слегка, почти незаметно – так, чтобы прочитанные одна за другой, они образовали кой-какое послание, то получится… нет, еще не шифр, а только его предшественник. Такие «книжные» сообщения оставляли еще до наступления новой эры. Впрочем, и шифровать текст, то кушать превращать его в нечто непонятное, начали тоже очень давно.

Зарождение криптографии

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

А если целью составляющего документ является именно сокрытие информации от любого возможного читателя, кроме прямого адресата, тогда речь идет о создании шифра. Сейчас наука о шифрах – криптография – занимается главным образом изучением электронных методов защиты этих, 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, отстаивая свою переписку от чужих глаз, действовали, разумеется, иначе.

Один из текстов Древнего Египта

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

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

Древнегреческой культуре практика шифрованных извещений уже была хорошо знакома

Наивная криптография и первые примитивные устройства для шифрования

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

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

Так выглядела скитала – стержень с навёрнутой полосой пергамента, на которой писали сообщение

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

Диск Энея

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

Полибий, с чьим именем вяжут еще один способ шифрования

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

От древнего 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 литеров в пределах одного алфавита. Квадрат Полибия, разделенный на клетки, заполнялся буквами от альфы до омеги по порядку, а чтобы зашифровать извещение, требовалось исходную букву заменить на расположенную ниже по вертикали. Были и более сложные ключи шифрования: например, записать координаты литеры по горизонтали и вертикали, поменять местами эти координаты, а затем подставить новые буквы в соответствии с их «адресами».
Существовал и «шифр Цезаря», в каком буквы «сдвигались» на несколько позиций в алфавите. Сам правитель использовал «шаг» в три буквы.

Цезарь пользовался своим шифром – довольно несложным

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

Письмо царя Алексея Михайловича, написанное с помощью «тарабарского» шифра

В Посредственные 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, показалось 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 столетий стала одним из самых дорогих артефактов Второй мировой.