Majdnem 50 éves a Bitcoin kódjának alapja: ennyi idő volt eljutni Caesartól a blokkláncig
Amikor ma blokkláncról, Bitcoinról vagy adatvédelemről beszélünk, kevesen gondolnak bele, hogy ezek a technológiák nem a 21. század szüleményei – hanem egy több ezer éves kriptográfiai fejlődés eredményei. A nyilvános kulcsú kriptográfia 49. évfordulója alkalmából ugorjunk kicsit vissza az időben, és vessünk egy pillantást arra, hogy honnan indult a kriptográfia és hova jutott.
A kriptográfia időszámításunk előtti bölcsője: a Caesar-kód
Mielőtt a számítógépek vagy a nyilvános kulcsú kriptográfia egyáltalán elképzelhetők lettek volna, az emberek már évezredek óta próbálták titkosítani üzeneteiket. Az egyik legismertebb korai módszer a Caesar-kód, amelyet állítólag maga Julius Caesar használt katonai üzenetek rejtjelezésére. A módszer lényege egyszerű: az ábécé betűit egy meghatározott számú hellyel eltolva írjuk le. Ha például a kulcs 3, akkor az „A” betű „D”-vé válik, a „B” „E”-vé, és így tovább.
A „Hello” titkosítása Caesar-kóddal. Forrás: girlscodetoo.co.uk
Bár ma már gyerekjátéknak tűnik, a Caesar-kód a kriptográfia történetének egyik első tudatos lépése volt. Remekül szemlélteti azt az alapelvet, hogy a titkosítás lényege nem az üzenet elrejtése, hanem annak értelmezése csak a megfelelő kulcs birtokában lehetséges. Ez az elv ma is érvényes – csakhogy már nem papíron, hanem algoritmusok milliói között.
A Vigenère-rejtjelezés: a „megfejthetetlen” kód
A 16. századi reneszánszra a Caesar-kód megfejtése olyan könnyűvé vált, hogy gyakorlatilag gyermekrejtvénynek tekintették. Ez így maradt egészen addig, míg két kriptográfus – az olasz Giovan Battista Bellaso és a francia Blaise de Vigenère – népszerűvé nem tették az ún. Vigenère-rejtjelezést.
Ez a poli-alfabetikus titkosítási módszer forradalmat jelentett az információvédelem terén. A kulcsszón alapuló többszörös betűeltolásnak köszönhetően a Vigenère-kód sokáig „megfejthetetlennek” számított.
A Vigenère-kód lényege, hogy nem egyetlen betűeltolást használ, hanem a kulcsszó betűinek megfelelő, váltakozó eltolásokat. Így sokkal nehezebb felismerni benne a betűgyakoriságokat, amelyek a Caesar-kódot olyan sebezhetővé tették. Ez a módszer a polialfabetikus behelyettesítő kódolások egyik legegyszerűbb formája.
A Vigenère-rejtjelezéshez használt betűtáblázat
Bár sokáig valóban feltörhetetlennek tartották, Leonhard Euler (18. századi matematikus) felfedezte, hogy hosszabb szövegek és rövid kulcsok esetén a kódszöveg periodikusan ismétlődő mintázatokat mutat. Ezek a mintázatok – megfelelő gyakoriságtáblázatokkal – lehetővé tették a kulcs hosszának, majd magának a kulcsnak a visszafejtését. Egy gyakorlott rejtjelfejtő akár 6–9 órán belül is visszafejthette az üzenetet, ha a kulcs nem volt elég hosszú. Ezért javasolták a szakértők, hogy a kulcsszó hossza legyen összemérhető a nyílt szöveg hosszával.
Charles Babbage: a számítógépes titkosítás atyja
1837-ben Charles Babbage megalkotta az analitikai motort, az első olyan mechanikus számítógépet, amely képes volt általános célú számítások végrehajtására. Bár az eszköz életében nem épült meg, lyukkártyás működése előrevetítette a modern számítógépek elvét, és megalapozta a későbbi digitális kódolás és kriptográfia gondolkodási keretrendszerét. Babbage amellett, hogy elsőként előállt a programozható számítógép ötletével, jelentős eredményeket ért el a rejtjelezés matematikai elméletében és a kriptográfiában: többek között feltörte a Vigenère-kódot.
A Diffie–Hellman-kulcscsere: a digitális titkosítás fordulópontja
1976-ban, napra pontosan 49 évvel ezelőtt, Whitfield Diffie és Martin Hellman bemutatták a nyilvános kulcsú kriptográfia elméletét – egy radikálisan új módszert, amely lehetővé tette, hogy két fél biztonságosan kommunikáljon egymással anélkül, hogy előzetesen megosztották volna titkos kulcsaikat. Ez a Diffie–Hellman-kulcscsere néven ismert eljárás azóta a biztonságos online kommunikáció alappillére lett, és minden olyan rendszer – köztük a Bitcoin – sarokköve, amely megbízható titkosítást és azonosítást igényel.
Whitfield Diffie és Martin Hellman
Ez az áttörés nemcsak technológiai, hanem filozófiai forradalmat is jelentett. Az addig katonai és állami monopóliumnak számító titkosítás hirtelen a civilek kezébe került. Ezzel megszületett a cypherpunk mozgalom, amely a szabadságot, a magánéletet és az államtól független digitális infrastruktúrát tekintette alapértékének.
Ma, amikor decentralizált pénzügyekről, önállóan működő DAO-król vagy zero-knowledge proof eljárásokról beszélünk, kevesen gondolnak bele, hogy mindezek egy olyan kriptográfiai gondolkodás eredményei, amely több ezer éve kezdődött. A blokklánc tehát nem új találmány – csupán a digitális titkosítás eddigi történetének legújabb fejezete, amely egy több ezer éves, mára sokak által elfeledett kriptográfiai gondolkodásra épül.