Kryptografi, videnskaben om at skrive koder og krypteringsalgoritmer til sikker kommunikation, er ét af de vigtigste elementer, der ligger i at gøre moderne kryptovalutaer og blockchains mulige. De kryptografiske teknikker, der anvendes i dag, er imidlertid resultatet af en utrolig lang udviklingshistorie. Siden oldtiden har folk brugt kryptografi til at overføre information på en sikker måde. Følgende er den fascinerende historie om kryptografi, der har ført til de avancerede og sofistikerede metoder, der anvendes til moderne digital kryptering.
Kryptografiens gamle rødder
Primitive kryptografiske teknikker vides at have eksisteret i oldtiden, og de fleste tidlige civilisationer synes at have brugt kryptografi i en vis grad. Symboludskiftning, den mest grundlæggende form for kryptografi, forekommer i både gamle egyptiske og mesopotamiske skrifter. Det tidligst kendte eksempel på denne type kryptografi blev fundet i graven til den egyptiske adelige Khnumhotep II, der levede for ca. 3.900 år siden.
Formålet med symboludskiftning i Knhumhotep-inskriptionen var ikke at skjule oplysninger, men at forbedre deres sproglige appel. Det tidligste kendte eksempel på kryptografi, der blev brugt til at beskytte følsomme oplysninger, fandt sted for omkring 3.500 år siden, da en mesopotamisk skriver anvendte kryptografi til at skjule en formel på keramikglasur, som blev brugt på lertavler.
I senere perioder af antikken blev kryptografi meget brugt til at beskytte vigtige militære oplysninger – et formål, som det stadig tjener den dag i dag. I den græske bystat Sparta blev meddelelser krypteret ved at blive skrevet på pergament lagt over en cylinder af en bestemt størrelse, hvilket gjorde meddelelsen uafkodelig, indtil den blev viklet rundt om en lignende cylinder af modtageren. Ligeledes er spioner i det gamle Indien kendt for at have brugt kodede meddelelser allerede i det 2. århundrede f.Kr.
Måske blev den mest avancerede kryptografi i den antikke verden opnået af romerne. Et fremtrædende eksempel på romersk kryptografi, kendt som Cæsar-krypteringsalgoritmen, involverede at flytte bogstaverne i en krypteret besked et bestemt antal steder ned i det latinske alfabet. Ved at kende dette system og antallet af steder, hvor bogstaverne skal skiftes, kunne en modtager med succes afkode den ellers ulæselige besked.
Udviklingen i middelalderen og renæssancen
Gennem middelalderen blev kryptografi stadig vigtigere, men substitutionscifre, hvoraf Cæsar-krypteringsalgoritmen er et eksempel, forblev standarden. Kryptoanalyse, den videnskab, hvormed koder og krypteringsalgoritmer brydes, begyndte at indhente den stadig relativt primitive videnskab om kryptografi. Al-Kindi, en kendt arabisk matematiker, udviklede en teknik kendt som frekvensanalyse omkring 800 e.Kr., der gjorde substitutionskrypteringsalgoritmer sårbare over for dekryptering. For første gang fik folk, der forsøgte at dechifrere krypterede meddelelser, adgang til en systematisk metode til at gøre det, hvilket betød, at kryptografi nødvendigvis skulle blive endnu mere avanceret for at forblive nyttig.
I 1465 udviklede Leone Alberti den polyalfabetiske krypteringsalgoritme, som betragtes som løsningen mod Al-Kindis frekvensanalyseteknik. I en polyalfabetisk krypteringsalgoritme kodes en meddelelse ved hjælp af to forskellige alfabeter. Det ene er det alfabet, som den oprindelige besked er skrevet på, mens det andet er et helt andet alfabet, hvor meddelelsen vises efter at være kodet. Kombineret med traditionelle substitutionskrypteringsalgoritmer øgede polyalfabetiske krypteringsalgoritmer i høj grad sikkerheden for kodet information. Medmindre en læser kendte det alfabet, som meddelelsen oprindeligt var skrevet på, var frekvensanalyseteknikken ikke til nogen nytte.
Nye metoder til kodning af information blev også udviklet i renæssanceperioden, herunder en populær tidlig metode til binær kodning opfundet af den kendte polyhistor Sir Francis Bacon i 1623.
Fremskridt i senere århundreder
Videnskaben om kryptografi fortsatte med at udvikle sig gradvist gennem århundrederne. Et stort gennembrud inden for kryptografi blev beskrevet, men måske aldrig bygget, af Thomas Jefferson i 1790'erne. Hans opfindelse, kendt som krypteringshjulet, bestod af 36 ringe med bogstaver på bevægelige hjul, der kunne bruges til at opnå kompleks kodning. Dette koncept var så avanceret, at det ville tjene som grundlag for amerikansk militærkryptografi indtil så sent som Anden Verdenskrig.
Under Anden Verdenskrig fremkom også det perfekte eksempel på analog kryptografi, man kender som Enigma-maskinen. Ligesom krypteringshjulet brugte denne enhed, der blev brugt af aksemagterne, roterende hjul til at kode en besked, hvilket gjorde det næsten umuligt at læse uden en anden Enigma-maskine. Tidlig computerteknologi blev til sidst brugt til at hjælpe med at bryde Enigma-krypteringsalgoritmen, og den vellykkede dekryptering af Enigma-meddelelser anses stadig for at være en kritisk komponent i de allieredes sejr.
Kryptografi i computeralderen
Med fremkomsten af computere blev kryptografi langt mere avanceret, end den var i den analoge æra. 128-bit matematisk kryptering, langt stærkere end nogen gammel eller middelalderlig kryptering, er nu standarden for mange følsomme enheder og computersystemer. Fra 1990 var en helt ny form for kryptografi, kaldet kvantekryptografi, under udvikling af dataloger i håb om igen at hæve beskyttelsesniveauet ved moderne kryptering.
Mere nyligt er kryptografiske teknikker også blevet brugt til at gøre kryptovalutaer mulige. Kryptovalutaer udnytter flere avancerede kryptografiske teknikker, herunder hashfunktioner, kryptografi med offentlig nøgle og digitale signaturer. Disse teknikker bruges primært til at beskytte data, der er gemt på blockchains, og til at godkende transaktioner. En specialiseret form for kryptografi, kendt som en Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA), understøtter Bitcoin og andre kryptovalutasystemer som en måde til at give ekstra sikkerhed og sikre, at midler kun kan bruges af deres retmæssige ejere.
Kryptografi er kommet langt i de sidste 4.000 år, og det er ikke sandsynligt, at det stopper i den nære fremtid. Så længe følsomme data kræver beskyttelse, vil kryptografien fortsætte med at udvikle sig. Selvom de kryptografiske systemer, der anvendes i kryptovaluta-blockchains i dag, repræsenterer nogle af de mest avancerede former af denne videnskab, er de også en del af en tradition, der strækker sig tilbage gennem meget af menneskets historie.