Güvenli iletişim için kod ve şifre yazma bilimi olan kriptografi, modern kripto paraları ve blockchain’leri mümkün kılan en önemli öğelerden biridir. Fakat, bugün kullanılan kriptografik teknikler inanılmaz derecede uzun bir gelişimsel tarihin sonucudur. Antik çağlardan bu yana insanlar bilgiyi güvenle iletebilmek için kriptografiyi kullanmaktadır. Zamanla, kriptografinin etkileyici tarihi onu bugün modern dijital şifreleme için kullanılan gelişmiş ve sofistike yöntemlere kadar getirmiştir.
Kriptografinin Çok Eski Kökleri
Ilkel kriptografik tekniklerin antik çağlardan bu yana varolduğu ve eski uygarlıkların büyük kısmının da bir dereceye kadar kriptografiyi kullandığı bilinmektedir. Kriptografinin en temel türü olan sembol yerleştirme hem antik Mısır hem de Mezopotamya yazılarında görülebilir. Bu tip kriptografinin en eski bilinen örneği yaklaşık 3900 yıl önce yaşamış Mısır asilzadesi Khnumhotep II’nin lahitinde bulunmuştur.
Knhumhotep şifrelemesindeki sembol yerleştirmenin amacı bilgiyi saklamak değil fakat dilbilimsel çekiciliğini arttırmaktır. Hassas bilgilerin korunmasına yönelik kriptografi kullanımının bilinen ilk örneği yaklaşık 3500 yıl önce Mezopotamyalı bir katibin seramik tabletlerde kullanılan çömlek sırlama formülünü saklaması için bir kriptograf tutmasıdır.
Antik çağların geç dönemlerinde, kriptografi önemli askeri bilgileri korumak için yaygın olarak kullanılmıştır ve bugün hala kriptografinin kullanım amaçlarından biridir. Yunan şehir devleti Sparta’da mesajlar belli büyüklükte bir silindire sarılmış parşömenlerin üzerine yazılıyor ve alıcı mesajı benzer bir silindire sarana kadar mesaj deşifre edilemez halde kalıyordu. Benzer şekilde antik Hindistan’daki casusların kodlanmış mesajları MÖ 2. Yy kadar erken bir dönemde kullandığı bilinmektedir.
Muhtemelen antik dönemdeki en ileri seviye kriptografiye Romalılar tarafından ulaşılmıştır. Roman kriptografinin önde gelen örneklerinden biri Sezar Şifresidir ve şifreli bir mesajın harflerinin Latin alfabesinde kendinden belli sayı ilerideki harflerle değiştirilmesinden oluşur. Alıcı sistemi ve şifrenin harflerini alfabede kaç sayı ilerideki harflerle değiştireceğini bildiğinde, okunmaz haldeki mesajın şifresini çözebilir.
Orta Çağ ve Rönesans’taki Gelişmeler
Orta çağ boyunca kriptografi gittikçe daha önemli hale geldi ama Sezar’ın şifresi gibi yer değiştirme şifreleri standart olarak kaldı. Kodların ve şifrelerin çözülmesi bilimi olan kripto analizi, hala görece olarak ilkel olan kriptografi bilimine yetişmeye başladı. Ünlü bir Arap matematikçi olan Al-Kindi MS 800 yıllarında frekans analizi olarak bilinen ve şifre çözümüne dayanıksız yer değiştirme şifrelerini çözen bir teknik geliştirdi . İlk defa, şifreli mesajları çözmeye teşebbüs eden kişiler bunu yapmak için sistematik bir yönteme sahip olmuş oldular ve bu durum, kriptografinin de faydalı olmaya devam edebilmek için ilerlemek zorunda kalmasına neden oldu.
1465 yılında Leone ALberti Al-Kindi’nin frekans analizine karşı çözüm olarak çok alfabeli şifrelemeyi geliştirdi. Çok alfabeli şifrelemede bir mesaj, iki farklı alfabe kullanılarak şifrelenir. Alfabelerden biri orjinal mesajın yazıldığı diğeri ise şifre çözüldükten sonra mesajın gözüktüğü tamamen başka bir alfabedir. Geleneksel yer değiştirme şifrelemesiyle birleştirildiğinde çoklu alfabe şifreleri gizli bilginin güvenliğini büyük oranda arttırır. Okuyucu mesajın yazıldığı orjinal alfabeyi bilmediği müddetçe frekans analizi işe yaramaz.
Rönesans döneminde de bilgiyi şifrelemek için yeni teknikler geliştirildi. Bunlardan biri de 1623’te ünlü polimat Sir Francis Bacon tarafından keşfedilen ikili şifreleme yönteminin popüler ilk türlerinden biridir.
Daha Yakın Yüzyıllardaki Gelişmeler
Yüzyıllar içinde kriptografi bilimi gelişmeye devam etti . Kriptografide önemli bir dönüm noktası olan icat muhtemelen hayata geçirilmemiş olsa da 1790’larda Thomas Jefferson tarafından tasvir edilmiştir. Şifre tekerleği olarak bilinen icat hareket eden tekerleklerdeki 36 harf halkasından oluşur ve karmaşık şifrelemeler yaratmak için kullanılabilir. Sistem o kadar gelişmiştir ki eğer kullanılsaydı ikinci Dünya Savaşı kadar ileri bir tarihe kadar Amerikan ordusu kriptografisi için temel teşkil edebilirdi.
2. Dünya Savaşı da analog kriptografinin mükemmel örneklerinden Enigma makinelerine şahitlik etti. Tekerlek şifreleyici gibi bu cihaz da Eksen gücünden faydalanıyor, mesajı şifrelemek için dönen tekerlekler kullanıyor ve başka bir Enigma olmadan mesajın okunmasını imkansız hale getiriyordu. Erken dönem bilgisayar teknolojileri en nihayetinde Enigma şifrelerini kırmayı başardı ve Enigma mesajlarının şifrelerinin başarıyla kırılması hâlâ ittifak devletlerinin galibiyetinin kritik bir öğesi olarak kabul edilir.
Bilgisayar Çağında Kriptografi
Bilgisayarların gelişmesiyle, kriptografi analog döneme göre çok büyük oranda ilerleme gösterdi. Antik dönem ya da orta çağ şifrelemelerinin tamamından çok daha kuvvetli olan 128-bit matematiksel şifreleme artık bir çok hassas aygıt ya da bilgisayar sistemi için standart haline geldi. Kriptografinin tamamen yeni bir türü olan kuantum kriptoloji, modern şifreleme yöntemlerinin sağladığı güvenlik seviyesini bir kez daha yükseltebilmek umuduyla bilgisayar mühendisleri tarafından 1990’larda geliştirilmeye başlandı.
En yakın dönemde ise, kriptografi teknikleri kripto paraları mümkün kılmak için kullanıldı. Kripto paralar; hash fonksiyonları, açık anahtarlı şifreleme ve dijital imzalar gibi çeşitli ileri kriptografik tekniklerden faydalanır. Bu tekniklerin başlıca kullanım alanı blockchainde saklanan verilerin güvenliğinin sağlanması ve yapılan işlemlerin onaylanmasıdır. Kriptografinin özel bir türü olan Eliptik Eğri Dijital İmza Algoritması (ECDSA), Bitcoin ve diğer kripto paralara ekstra güvenlik sağlamak ve fonların yalnızca yasal sahipleri tarafından kullanılabileceğini garantilemek için temel teşkil eder.
Kriptografi geçtiğimiz 4000 yıl içinde büyük yol aldı ve yakın bir zamanda da duracak gibi gözükmüyor. Hassas verileri korumak gerektiği müddetçe, kriptografi gelişmeye devam edecek. Kripto para blockchain’lerinde bugün kullanılan kriptografik sistemler bu bilimin en ileri halini gösteriyor olsa da aslında insan tarihinin büyük bölümü kadar geriye uzanan geleneklerin bir parçasını da teşkil ediyor.