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Le più antiche notizie sicure sono probabilmente quelle sulla scitala lacedemonica , data da Plutarcocome in uso dai tempi di Licurgo (IX sec a.C.) ma più sicuramente usata ai tempi di Lisandro(verso il 400 a.C.) . Consisteva in un bastone su cui si avvolgeva ad elica un nastro di cuoio; sul nastro si scriveva per colonne parallele all'asse del bastone, e lettera per lettera, il testo segreto. Tolto il nastro dal bastone il testo vi risultava trasposto in modo regolare ma sufficiente per evitare la lettura senza un secondo bastone uguale al primo.
Tra il 360 e il 390 venne compilato da Enea il tattico, generale della
lega arcadica, il primo trattato di cifre il cui XXI capitolo tratta appunto di
messaggi segreti. In questo viene descritto un disco sulla zona esterna del
quale erano contenuti 24 fori,ciascuno corrispondente ad una lettera
dell'alfabeto. Un filo, partendo da un foro centrale, si avvolgeva passando per
i fori delle successive lettere del testo: all'arrivo, riportate le lettere sul
disco, si svolgeva il filo segnando le lettere da esso indicate: il testo si
doveva poi leggere a rovescio. Le vocali spesso erano sostituite da gruppi di
puntini.
In questo stesso periodo vennero ideati codici cifrati indiani ed ebraici
utilizzati in particolar modo per celare nomi propri, innominabili o
sacrileghi.
Numerosi testi e documenti greci antichi contengono tratti cifrati, specialmente nomi propri, ma si trovano anche interi scritti cifrati con sostituzione semplice e con alfabeti generalmente a numero.
Il codice di Atbash consiste in una semplice sostituzione, molto simile a quella di Cesare . La sostituzione di Cesare era basata sull'alfabeto romano, mentre il codice di Atbash si basava su quello ebraico, composto da 22 lettere.
Nel codice di Atbash, la prima lettera dell'alfabeto ebraico (aleph) viene sostituita con l'ultima (taw), la seconda (beth) con la penultima (sin o shin), e così via.
Usando per comodità l'alfabeto inglese come base per l'Atbash si otterrà una tabella di cifratura simile a quella riportata qui sotto:
TESTO NON CRITTOGRAFATO a b c d e f g h i j k l mUtilizzando la frase Il sole brilla come frase chiara da cifrare il risultato sarà:
Rohlovyirooz
Il codice di Atbash è quindi meno complesso di quello di Cesare, poichè al
contrario di quest'ultimo prevede solo un tipo di sostituzione
Scarse sono le notizie sulla crittografia romana. Si sa solo che Giulio Cesare ed Augusto nelle loro corrispondenze con i famigliari usavano un alfabeto regolare, spostato di pochi posti. A fornircene informazioni è solo Svetonio.
Extant et ad Ciceronem, item ad familiares domesticis de rebus, in quibus, si qua occultius perferenda erant, per notas scripsit, id est sic structo litterarum ordine, ut nullum verbum effici posset: quae si qui investigare et persequi velit, quartam elementorum litteram, id est D pro A et perinde reliquas commutet.
(Svetonio-Vita di Cesare §56)
Restano quelle a Cicerone,così come quelle ai familiari sugli affari domestici, nelle quali, se doveva fare delle comunicazioni segrete, le scriveva in codice, cioè con l'ordine delle lettere così disposto che nessuna parola potesse essere ricostruita: se qualcuno avesse voluto capire il senso e decifrare, avrebbe dovuto cambiare la quarta lettera degli elementi, cioè D per A e così via per le rimanenti.
Orthographiam, id est formulam rationemque scribendi a grammaticis institutam, non adeo custodit ac videtur eorum potius sequi opinionem, qui perinde scribendum ac loquamur existiment. Nam quod saepe non litteras modo sed syllabas aut permutat aut praeterit, communis hominum error est. Nec ego id notarem, nisi mihi mirum videtur tradidisse aliquos, legato eum consulari successorem dedisse ut rudi et indocto, cuius manu 'ixi' pro ipsi scriptum animadverterit. Quotiens autem per notas scribit, B pro A, C pro B ac deinceps eadem ratione sequentis litteras ponit ; pro X autem duplex A.
(Svetonio-Vita di Ottaviano Augusto §88)
Non rispetta l'ortografia, cioè l'arte di scrivere le parole correttamente seguendo le regole dei grammatici , e sembra piuttosto seguire l'opinione di coloro che pensano che si debba scrivere come parliamo. infatti si può dire che spesso cambia o salta non solo lettere, ma anche sillabe intere, che sono errori comuni degli uomini. Ed io non riporterei ciò se non mi sembrasse incredibile che alcuni abbiano tramandato che lui abbia costretto alle dimissioni il legato consolare perchè si era accorto che aveva scritto 'ixi' al posto di 'ipsi' Tutte le volte infatti che scrisse attraverso un codice, rimpiazzò la A con la B, la B con la C e così via per le altre lettere; per quanto riguarda la X la rappresentava con una doppia A.
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Polibio fu uno scrittore greco che inventò un sistema per convertire caratteri alfabetici in caratteri numerici. Questo sistema può essere facilmente utilizzato per segnalazioni con l'uso di torce. Per comodità negli esempi seguenti si utilizzerà ,al posto di quello greco, l'alfabeto inglese il quale però ha il difetto di essere formato da 26 caratteri; così per poter costruire il quadrato necessario per la cifratura bisognerà, come in questo caso per la k e la q, 'fondere' due lettere rare ma non foneticamente differenti nella stessa casella. In questo modo si otterrà la seguente tabella:
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Ogni lettera può viene quindi rappresentata da due numeri, guardando la riga e la colonna in cui la lettera si trova. Per esempio, a=11 e r=42. Quindi la frase Attenzione agli scogli dopo la cifratura risulterà:
L'idea era che un messaggio potesse essere trasmesso tenendo diverse combinazioni di torce in ogni mano. La scacchiera ha altre importanti caratteristiche, e cioé la riduzione nel numero di caratteri diversi, la conversione in numeri e la riduzione di un simbolo in due parti che sono utilizzabili separatamente. Indipendentemente dalla tecnica, queste scacchiere formano la base per molti altri codici di cifratura come il Playfair Cipher.
In questo periodo la crittografia viene usata principalmente per celare nomi
propri, spesso sostituendo una lettera con la successiva, come facevano già i
Romani con il Codice di Cesare; altre volte si sostituivano alle varie lettere
segni greci, cabalistici, runici, spesso limitando tale sistema alle vocali,
cifrate a volte con gruppi di punti,secondo il sistema di Enea il tattico .
Verso l'anno mille compaiono i primi alfabeti cifranti o monografici. Essi sono
usati successivamente soprattutto nelle missioni diplomatiche tra i vari
staterelli europei, particolarmente da parte delle repubbliche marinare e dalla
corte papale di Roma e a partire dal XIV° secolo .
Si usano le cosiddette nomenclature, ossia liste di parole chiave del gergo
diplomatico abbreviate con un solo segno; ne troviamo molti esempi tra i secoli
XIV° e XVIII°.
Un altro sistema è quello usato dall'Arcivescovo di Napoli, Pietro di Grazia,
tra il 1363 e il 1365 in cui le vocali sono sostituite da semplici segni e le
vocali scritte in chiaro funzionano da nulle; nelle ultime lettere il
procedimento è applicato anche alle consonanti più frequenti (l,r,s,m,n), che a
volte erano cifrate anche con altre lettere alfabetiche.
Nel 1378, dopo lo scisma di Avignone, l'antipapa Clemente VII° decise di unificare i sistemi di cifrature dell'Italia Settentrionale ed affidò tale compito a Gabriele Lavinde; in Vaticano è conservato un suo manuale del 1379. In esso ogni lettera è cifrata con un segno di fantasia, in alcuni casi vi sono delle nulle, in altri vi sono delle nomenclature; le vocali sono trattate come le altre lettere, come in una cifra del 1395 di Mantova.
Dagli inizi del XIV° secolo, per
depistare i tentativi di analisi statistica delle frequenze, si iniziano ad
usare più segni per cifrare una stessa vocale come possiamo leggere in una
cifra con più di tre segni diversi per ogni vocale, ma senza nulle e senza
omofoni conservata sempre a Mantova del 1401.
Tuttavia la prima cifra completa cioè dotata di segni arbitrari per ciascuna
lettera, omofoni per le vocali , molte nulle e un nomenclatore, fu la lettera
di Michele Steno tra Roma e Venezia scritta nel 1411.
In seguito viene ampliato il nomenclatore e, a parte la diversità dei segni
cifranti, tutte le cifre italiane dei tre secoli successivi seguirono questo
modello. Ne abbiamo esempi anche alla corte Francese del XVII° secolo e perfino
da parte dei nobili francesi in esilio nel 1793. Tale sistema fu in uso anche
nella telegrafia segreta attorno alla seconda metà dell' '800
Eccezioni a questo canone si debbono al Cardinale Richelieu attorno al 1640 per consiglio di Antonio Rossignol; si tratta di repertori invertiti con gruppi cifranti variabili, con due documenti per cifrare e decifrare con omofoni per le singole lettere. Possiamo trovarne altri esempi nelle corrispondenze tra Luigi XIV° e il suo maresciallo alla fine del '600 . La loro corrispondenza, con 11.125 gruppi cifranti diversi, veniva considerata 'sicura', ed infatti fu sempre cifrata con lo stesso repertorio, mentre era già stata violata nel 1689 da Wallis.
Dopo Luigi XIV° la crittografia francese declinò tanto che sotto Napoleone si usava un repertorio di soli 200 gruppi quasi privo di omofoni ed applicato solo a parti dei dispacci. Sembra che anche questa inferiorità nella cifratura contribuì al disastro russo del 1812-13 .
Altre cifre papali del XVI° secolo utilizzano un sistema assai diverso, ossia la cifratura con polifoni. La prima di queste cifre appare attorno al 1540; l'ultima nel 1585. Il nomenclatore di tali cifre è costituito da circa 300 voci, tutte cifrate con gruppi di tre cifre.
Un altro esempio di polifonia si trova nel sistema usato dal langravio d'Assia nei primissimi anni del '600, nella quale spesso un gruppo di due numeri indica o una lettera ed una parola vuota oppure una sillaba. Tuttavia è probabilmente a distinguere le funzioni del gruppo era la collocazione di segni ausiliari, che poi il tempo ha cancellato.
Secondo il Meister, uno studioso di crittografia, il sistema polifonico era usato spesso per ridurre la lunghezza del testo cifrato. Egli riporta anche istruzioni per la composizione di simili cifre che sono all'avanguardia per i suoi tempi.
L.B.Alberti, nel suo Trattato della cifra, ha proposto una coppia di cerchi cifranti concentrici: uno esterno fisso con 24 caselle contenenti 20 lettere maiuscole (escluse le rare J K Y W Q H) ed i numeri 1 2 3 4 per il testo chiaro; ed uno interno mobile, con le 24 lettere latine minuscole (con U=V) per il testo cifrato: le 20 lettere maiuscole messe in ordine alfabetico: le 24 maiuscole in disordine. (questa è una norma fondamentale, trascurata da molti successori dell'Alberti, senza la quale si ha una semplice generalizzazione del codice di Cesare).
Fissata una lettera maiuscola come indice (ad es. B) si deve spostare il disco mobile interno e scrivere, come prima lettera del crittogramma, la lettera maiuscola (nel nostro caso j) che corrisponde alla B; quindi cifrare alcune parole con la lista risultante. I numeri 1 2 3 4 servono da nulle. Quando si decide di cambiare la lista cifrante si scriverà la nuova lettera chiave in maiuscolo in modo da indicare chiaramente al corrispondente il cambio di lista. Ciò fatto, si porterà quella lettera ad affacciare l'indice B ed in questa nuova posizione si cifreranno altre parole secondo la nuova lista. Per aumentare la segretezza (le lettere maiuscole costituiscono un aiuto non solo per il corrispondente ma anche per il 'nemico') l'Alberti suggerisce di usare uno dei quattro numeri per segnalare il cambio di alfabeto; la lettera minuscola corrispondente al numero sarà la nuova chiave; non vi sono quindi più lettere maiuscole e la cifra risulta così molto più sicura, e decisamente superiore a quelle che la seguirono nel tempo, e in particolare alla fin troppo famosa Tavola di Vigénère.
Si tratta in definitiva di una
delle cifre polialfabetiche più sicure, che non ottenne il successo meritato
anche per la decisione dell'Alberti di tenerla segreta. (il suo trattato fu
pubblicato solo un secolo più tardi a Venezia insieme ad altri suoi
'opuscoli morali' e passò quasi inosservato).
G.B.Porta (o Della Porta), nel 1563 pubblicò a Napoli un trattato di crittografia (De Furtivis literarum notis - vulgo de ziferis) molto vasto e di ottimo livello.
Tra le cifre proposte dal Porta è nota soprattutto la tavola,
che non è certo la migliore tra quelle presenti nel trattato e che é perlopiù
più debole di quelle del Bellaso e dell'Alberti.
La tavola del Porta è molto simile a quella di Bellaso, ma usa 11 alfabeti
invece di 5 e introduce il cosiddetto verme letterale, poi generalmente
adottato, e che ha il grave inconveniente di produrre un periodo di ciframento
relativamente corto, perchè comprendente solo tante lettere quante ne ha il
verme nel quale le liste cifranti si susseguono tutte nello stesso ordine:
particolarità su cui si basa la decrittazione del sistema, facilitata, in
questo caso, dalla conoscenza degli alfabeti usati.
In realtà il Porta consiglia di usare 11 alfabeti involuttori arbitrarii, ma
dà, come esempio la tavola con l'alfabeto base regolare: sotto questa sola
forma la sua cifra è stata poi da tutti divulgata. Seguendo le indicazioni del
Porta si scriverà la parola, o verme, lettera per lettera sotto ciascuna lettera
del testo chiaro, ripetendola quante volte occorre: la cifratura si farà usando
per ciascuna lettera del testo chiaro la lista individuata dalla corrispondente
lettera chiave, come nella tavola del Bellaso.
G.B.Bellaso pubblicò nel 1553 un opuscolo, 'Il vero modo di scrivere in cifra' contenente alcuni suoi cifrari polialfabetici.
L'idea è quella di ricavare diversi alfabeti (tutti disordinati) da una
parola convenuta, versetto o motto.
Un esempio dell'autore: data la parola chiave sia IOVE, il primo alfabeto
derivato(con V=U) è:
Il secondo si ottiene spostando circolarmente la seconda riga:
I O A B C D F G H Le così via fino ad ottenere cinque alfabeti; ognuno di questi sarà identificato da un gruppo di quattro lettere; p.es.:
I D V Q | I O A B C D F G H LA questo punto si deve convenire un altro motto, p.es OPTARE MELIORA; le lettere di quest'ultimo servono a selezionare l'alfabeto da usare.
Volendo allora cifrare la frase 'Inviare truppe domani' si ha:
Verme O P TLe cifre del Bellaso sono più deboli di quella dell'Alberti perchè usano pochi alfabeti ed il cambio di lista non è segreto.
Il codice di Vigenere è una sostituzione polialfabetica. Blaise de Vigenere
creò anche un codice più sofisticato, ma il suo nome rimase associato a questo
codice più debole.
Si può dire che il codice di Vigenere è più sicuro di una semplice sostituzione monoalfabetica.
Il Vigénère propose l'uso della
tavola quadrata, composta da alfabeti ordinati spostati. Introdusse poi nel suo
uso il verme letterale proposto dal Della Porta, ottenendo una cifra in verità
più debole e più scomoda delle precedenti. Il metodo Vigénère ebbe una fortuna
immediata e fu molto usato nell'ambito militare anche dopo che ne fu scoperto
il metodo di decrittazione.
La tavola è composta dalla lista decifrante scritta orizzontalmente in testa;
le liste cifranti sono solo le 26 sottostanti, individuate ciascuna dalla loro
prima lettera. Per cifrare si dovrà prima di tutto scrivere le lettere del
verme sotto a quelle del testo chiaro; basterà quindi cercare, per ogni lettera
del chiaro, la corrispondente cifrata nell'incrocio tra la colonna individuata
dalla lettura chiara e la linea individuata dalla lettera chiave.
Il cifrario di Vigénère è quindi un classico esempio di cifrario polialfabetico.
Il codice di Vigénère richiede la seguente tavola:
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y ZIl codice richiede anche una chiave (detta anche verme): il testo crittato è formato scrivendo la chiave sotto il testo non crittato.
Nel seguente esempio, si userà il testo non crittato 'arrivano i rinforzi' e la chiave 'verme'.
Per crittare il testo, bisogna usare la tabella di Vigénère: ogni lettera sarà crittografata usando la corrispondente della tabella.
Per usare la tabella, basta cercare la riga della lettera del testo chiaro, p.es. la 'A', e quindi la colonna della corrispondente lettera della chiave, p.es. la 'V'; all'incrocio tra riga e colonna si trova la lettera del testo crittato, in questo caso 'V'.
Poi, si continua così per le altre lettere, così da ottenere il testo crittografato completo.
Testo chiaro - ARRIVANOIRINFORZIUna data lettera del testo chiaro non è sempre cifrata con la stessa lettera; per esempio la prima R è cifrata con V, la seconda con I.
Questa è del resto una caratteristica di tutti i codici polialfabetici.
La decodificazione è semplice quando si conosce la chiave. Basta semplicemente trovare la lettera della chiave dal lato della tabella, leggendo lungo la riga per trovare la lettera del testo crittato e muovendosi poi dall'alto della colonna per trovare la lettera originale del testo non crittato.
Testo cifrato - VVIUEVRFDMIJFDDDM |
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