Эпоха Возрождения стала временем не только искусства и открытий, но и настоящей революции в криптографии. Тайные письма стали важной частью дипломатии, науки и даже придворных интриг. В эти века появились механические устройства для шифрования, новые системы замены и первые попытки создать универсальные методы защиты информации.
В прошлой статье мы уже рассказывали вам о Роджере Бэконе, философе и монахе, который написал одну из первых систематизированных работ по криптографии. Ниже – другие ключевые фигуры и их тексты, которые заложили фундамент всей современной криптографии.
Леон Баттиста Альберти – отец полиалфавитных шифров
Леон Баттиста Альберти (1404–1472) – архитектор, художник и ученый, человек эпохи Возрождения во всем ее блеске. Но именно его вклад в криптографию сделал его «отцом западной криптографии».
Многоалфавитное шифрование
Главная идея Альберти – чередовать алфавиты. Это означало, что одна и та же буква в разных местах текста кодировалась разными символами. Такой метод был почти неуязвим для частотного анализа, которым пользовались взломщики.
Шифровальный диск
Чтобы реализовать эту идею, Альберти создал диск для шифрования. Он состоял из двух скрепленных в центре дисков с алфавитами по краям. В статичном положении диск работал как обычный шифр Цезаря, но каждые несколько слов его положение менялось, что значительно усложняло расшифровку сообщения.
Наследие
Хотя сам ученый не успел довести свою систему до полностью функционального уровня, его идеи вдохновили последующие поколения криптографов. Одна из самых известных систем – шифр Виженера, – во многом опиралась на разработки Альберти.
Джероламо Кардано – изобретатель решетки
Кардано (1501–1576) – врач, математик, философ, автор более 200 книг. Его жизнь была полна драм, но в криптографии он вошел в историю благодаря одной из самых простых и гениальных идей.
Решетка Кардано
Решетка Кардано представляет собой лист бумаги или картона с вырезанными отверстиями в определенных местах. Чтобы зашифровать сообщение, решетку накладывали на чистый лист и вписывали текст в открытые ячейки. Затем решетку снимали, и оставшиеся пробелы заполняли бессмысленным текстом, создавая видимость обычного письма. Для расшифровки требовалась идентичная решетка: ее накладывали на полученное письмо, и через отверстия читали скрытое сообщение.
Позднее появилась усовершенствованная версия – вращающаяся решетка. Она имела отверстия, расположенные так, что при каждом повороте на 90 градусов открывались новые ячейки. Таким образом, за четыре поворота можно было зашифровать более объемное сообщение.
Влияние
Решетка Кардано стала популярным инструментом для тайной переписки в Европе. Известно, что кардинал Ришелье использовал ее в дипломатической переписке. Позже, в 19 веке, поэт Джордж Гордон Байрон упоминал о ней в своих произведениях.
Решетка Кардано – яркий пример того, как в эпоху Возрождения стремились объединить науку и искусство для решения практических задач. Этот метод стал важным шагом в развитии стеганографии и оказал влияние на последующие криптографические техники.
Фрэнсис Бэкон – двоичный шифр XVII века
Фрэнсис Бэкон – английский философ, юрист и государственный деятель. Он сыграл ключевую роль в формировании научного метода, а также создал стеганографический шифр, известный как шифр Бэкона.
Скрытие
Этот метод – не просто шифр, а стеганография: сокрытие факта существования сообщения. Он использует двоичный код (буквы A и B как 0 и 1), применимый к тексту, чтобы «спрятать» послание в обычном тексте.
Каждой букве алфавита соответствует комбинация из пяти букв A или B – это ее двоичный код. Далее этот код интегрируется в читаемый текст путем использования разных шрифтов, регистров или стиля оформления.
Наследие
Этот метод стал одним из первых практических примеров стеганографии, где не просто скрывают смысл, но и факт существования информации. Он находится на пересечении между искусством и наукой, и до сих пор вдохновляет специалистов по кибербезопасности и информатике.
Блез де Виженер – дипломат и его автоключевой шифр
Французский аристократ, дипломат и мыслитель, Виженер служил короне, путешествовал по Италии и изучал криптографию у мастеров своего времени — Альберти, Тритемия. В 1586 году он написал книгу, где изложил собственный тип шифра – автоклавный, построенный на тексте самого сообщения. Это был настоящий шифр с автоключом.
Шифр Виженера
На деле, тот знаменитый полиалфавитный метод, который сегодня носит его имя, был описан раньше – итальянцем Джованни Баттиста Беллазо в 1553 году. Его система использовала таблицу, известную как tabula recta, и ключевое слово для смены алфавита. В 19 веке шифр ошибочно приписали Виженеру.
Сам Виженер автор другого шифра
В своей книге он предложил более надежную схему – автоключевой шифр, где ключ вытягивается из самого текста.
Главное отличие автоключевого шифра Виженера от версии Белласо заключалось в следующем:
- Белласо использовал «перекрестную таблицу» из пяти алфавитов; Виженер применил сразу десять алфавитов.
- У Белласо ключевым был первый символ ключевого слова, а Виженер заранее договаривался об оговоренной букве начала ключа.
Он был более устойчив к атакам, чем повторяющийся ключ Беллазо, но в 19 веке предпочли забыть об этом и отдать честь упрощенному варианту.
Почему он считался «непробиваемым»?
Благодаря этим и другим усовершенствованиям шифр Виженера оказался гораздо надежнее предыдущих систем, не поддаваясь взлому никакими средствами 16-18 веков. В 19 веке он был разгадан и по праву получил репутацию «шифра, неразгаданного три столетия».
Наследие
Шифр Виженера стал популярным инструментом дипломатии и любителей криптографии. Хотя безопасность его была преувеличена, он вдохновил дальнейшие разработки – от шифр-лент до криптографических машин. Сегодня его изучают в школах, используют в играх и отмечают как историческую веху в развитии секретных коммуникаций.
Мария Стюарт – королева и ее номенклатор
Королева Шотландии (1542–1587) во второй половине 16 века, находясь в плену у кузины Елизаветы I, участвовала в католических заговорах. Она вела тайную переписку с соратниками и потому нуждалась в надежном способе шифрования.
Сложность системы
Шифр Марии представлял собой особый подстановочный шифр – так называемый номенклатор. В нем каждой букве текста соответствовал свой символ, а для важных слов, титулов и имен вводились отдельные «кодовые» символы. Кроме того, часто применялся гомофонный принцип (несколько вариантов символа для одной часто встречающейся буквы) и бессмысленные «ловушки» (null‑символы) для запутывания криптоаналитиков. Ключевые черты системы:
- Подстановка букв – каждая буква заменялась определённым знаком или символом.
- Кодовые слова/имена – отдельные символы для часто употребляемых слов, титулов и собственных имен.
- Гомофоны и «ловушки» – несколько символов для одной буквы и бессмысленные дополнения (null‑символы) для запутывания анализа.
В дешифрованных письмах обнаружены следующие приемы шифровки:
- Символ c/ означает «duc» (герцог), а c, – «homme» (человек).
- Спецсимвол «4» с хвостиком дублирует предыдущий знак, а «сегментированный восклицательный знак» удаляет предыдущий символ.
Взлом
Английские криптоаналитики разобрали систему примерно за полгода – после анализа порядка сотни перехваченных зашифрованных посланий.
В итоге они смогли раскрыть соответствия между символами и буквами, и шифр Мэри был «сломлен». Расшифрованные тексты стали одним из ключевых доказательств ее причастности к заговору.
Новейшие открытия
В 21 веке группа исследователей с помощью компьютеров нашла новые зашифрованные письма Марии. Это стала «литературной и исторической сенсацией» и важнейшим открытием о Марии Стюарт за последние сто лет, показав, что ее метод – ранний пример стеганографии высокого класса.
Рукопись Войнича – вечная загадка
Манускрипт 15 века объемом более 200 страниц, написанный неизвестными символами. Внутри – изображения растений, астрономические диаграммы, фигуры женщин и странные таблицы. Ученые и криптографы спорят уже больше ста лет: это шифр? забытый язык? мистификация?
Структура текста
В рукописи около 170 000 символов и 35 000 «слов». Статистика показывает повторения, частотные закономерности и распределение «букв» по позициям, как в натуральном языке. Но на «низком» уровне (энтропия и частота сочетаний) текст отличается от известных языков, что порождает вопросы: шифр, вымышленный язык или нечто иное?
Основные гипотезы: искусственный код или мистификация?
- Естественный язык, записанный неизвестным письмом – есть структура, похожая на язык.
- Зашифрованный текст – возможен сложный шифр, но исторические криптоаналитики не дали окончательного решения.
- Конструированный язык/научный трактат – рукопись могла быть учебной или эзотерической.
- Фальсификация – идея, что текст – псевдоязык без смысла, но радиоуглеродная датировка осложняет версию о недавней подделке.
Ни одна гипотеза пока не получила общего научного признания.
Почему до сих пор не расшифровано?
Материал подлинный, текст организован, но ключа нет. Множество факторов сохраняют тайну: подлинный пергамент, сложная организация текста, уникальные иллюстрации. Современные методы дают подсказки, но ни одна теория не объясняет одновременно и рисунки, и текст.
На сегодняшний день Рукопись Войнича остается одной из главных интриг истории письменности и криптографии.
Наследие эпохи
Эпоха Возрождения стала переломным моментом для криптографии. Бэкон заложил основы, Альберти придумал многоалфавитный метод, Кардано создал стеганографическую решетку, Фрэнсис Бэкон показал силу двоичного кода, Виженер ввел автоключ, Мария Стюарт на практике применила номенклатор. Именно благодаря им мы сегодня можем говорить о цифровых алгоритмах, кибербезопасности и шифровании переписки.
А Рукопись Войнича напоминает: в мире все еще есть загадки, неподвластные даже самым совершенным методам анализа.
Их работы и эксперименты заложили фундамент для будущих шифровальных машин и цифровых алгоритмов. Возрождение показало: желание скрыть тайное может толкать науку вперед.