Lịch sử mật mã học | Học viện Binance

Mật mã học, khoa học về việc viết mã và mật mã để giao tiếp an toàn, là một trong những yếu tố quan trọng nhất giúp cho tiền điện tử và blockchain hiện đại trở nên khả thi. Tuy nhiên, các kỹ thuật mật mã được sử dụng ngày nay là kết quả của một lịch sử phát triển vô cùng lâu dài. Từ thời cổ đại, con người đã sử dụng mật mã để truyền thông tin một cách an toàn. Sau đây là lịch sử hấp dẫn của mật mã đã dẫn đến các phương pháp tiên tiến và tinh vi được sử dụng cho mã hóa kỹ thuật số hiện đại.

Nguồn gốc cổ xưa của mật mã học

Các kỹ thuật mật mã nguyên thủy được biết là đã tồn tại từ thời cổ đại và hầu hết các nền văn minh sơ khai dường như đã sử dụng mật mã ở một mức độ nào đó. Thay thế ký hiệu, dạng cơ bản nhất của mật mã, xuất hiện trong cả các tác phẩm của người Ai Cập và Lưỡng Hà cổ đại. Ví dụ sớm nhất được biết đến về loại mật mã này được tìm thấy trong lăng mộ của một quý tộc Ai Cập tên là Khnumhotep II, sống cách đây khoảng 3.900 năm.

Mục đích của việc thay thế biểu tượng trong dòng chữ Knhumhotep không phải để che giấu thông tin mà là để tăng cường sức hấp dẫn ngôn ngữ của nó. Ví dụ sớm nhất được biết đến về mật mã được sử dụng để bảo vệ thông tin nhạy cảm xảy ra vào khoảng 3.500 năm trước khi một người ghi chép người Lưỡng Hà sử dụng mật mã để che giấu một công thức cho men gốm, được sử dụng trên các viên đất sét.

Đến thời kỳ cổ đại sau này, mật mã đã được sử dụng rộng rãi để bảo vệ thông tin quân sự quan trọng, một mục đích mà nó vẫn phục vụ cho đến ngày nay. Ở thành phố-bang Sparta của Hy Lạp, các thông điệp được mã hóa bằng cách viết trên giấy da đặt trên một hình trụ có kích thước cụ thể, khiến cho thông điệp không thể giải mã được cho đến khi người nhận quấn quanh một hình trụ tương tự. Tương tự như vậy, các điệp viên ở Ấn Độ cổ đại được biết là đã sử dụng các thông điệp được mã hóa ngay từ thế kỷ thứ 2 trước Công nguyên.

Có lẽ mật mã tiên tiến nhất trong thế giới cổ đại là do người La Mã đạt được. Một ví dụ nổi bật về mật mã La Mã, được gọi là mật mã Caesar, liên quan đến việc chuyển các chữ cái của một thông điệp được mã hóa theo một số vị trí nhất định xuống bảng chữ cái Latinh. Biết hệ thống này và số lượng vị trí để chuyển các chữ cái, người nhận có thể giải mã thành công thông điệp không đọc được.

Sự phát triển trong thời Trung cổ và Phục hưng

Trong suốt thời Trung cổ, mật mã ngày càng trở nên quan trọng, nhưng mật mã thay thế, trong đó mật mã Caesar là một ví dụ, vẫn là tiêu chuẩn. Phân tích mật mã, ngành khoa học mà mật mã và mật mã được bẻ khóa, bắt đầu bắt kịp với khoa học mật mã vẫn còn tương đối sơ khai. Al-Kindi, một nhà toán học người Ả Rập nổi tiếng, đã phát triển một kỹ thuật được gọi là phân tích tần số vào khoảng năm 800 sau Công nguyên, cung cấp các mật mã thay thế dễ bị giải mã. Lần đầu tiên, những người cố gắng giải mã các thông điệp được mã hóa đã có được quyền truy cập vào một phương pháp có hệ thống để làm như vậy, điều này khiến cho mật mã cần phải tiến bộ hơn nữa để vẫn hữu ích.

Năm 1465, Leone Alberti đã phát triển mật mã đa pha, được coi là giải pháp chống lại kỹ thuật phân tích tần số của Al-Kindi. Trong mật mã đa pha, một thông điệp được mã hóa bằng hai bảng chữ cái riêng biệt. Một là bảng chữ cái trong đó tin nhắn gốc được viết, trong khi bảng thứ hai là một bảng chữ cái hoàn toàn khác, trong đó tin nhắn xuất hiện sau khi được mã hóa. Kết hợp với mật mã thay thế truyền thống, mật mã đa pha đã làm tăng đáng kể tính bảo mật của thông tin được mã hóa. Trừ khi người đọc biết bảng chữ cái mà tin nhắn đã được viết ban đầu, kỹ thuật phân tích tần số sẽ không có ích lợi gì.

Các phương pháp mã hóa thông tin mới cũng được phát triển trong thời kỳ Phục hưng, bao gồm cả một phương pháp mã hóa nhị phân phổ biến ban đầu được phát minh bởi nhà đa khoa nổi tiếng Sir Francis Bacon vào năm 1623.

Những tiến bộ trong những thế kỷ gần đây hơn

Khoa học về mật mã tiếp tục tiến bộ trong suốt nhiều thế kỷ. Một bước đột phá lớn trong mật mã đã được Thomas Jefferson mô tả, mặc dù có lẽ chưa bao giờ được tạo ra vào những năm 1790. Phát minh của ông, được gọi là bánh xe mật mã, bao gồm 36 vòng chữ cái trên các bánh xe chuyển động có thể được sử dụng để đạt được mã hóa phức tạp. Khái niệm này tiên tiến đến mức nó sẽ là cơ sở cho mật mã quân sự của Mỹ cho đến tận cuối Chiến tranh thế giới thứ hai.

Chiến tranh thế giới thứ hai cũng sẽ chứng kiến ​​một ví dụ hoàn hảo về mật mã tương tự, được gọi là máy Enigma. Giống như mật mã bánh xe, thiết bị này, được sử dụng bởi các thế lực Axis, sử dụng các bánh xe quay để mã hóa một thông điệp, khiến nó hầu như không thể đọc được nếu không có một Enigma khác. Công nghệ máy tính sơ khai cuối cùng đã được sử dụng để giúp phá vỡ mật mã Enigma, và việc giải mã thành công các thông điệp Enigma vẫn được coi là một yếu tố quan trọng trong chiến thắng cuối cùng của Đồng minh.

Mật mã học trong thời đại máy tính

Với sự phát triển của máy tính, mật mã đã trở nên tiên tiến hơn rất nhiều so với thời kỳ tương tự. Mã hóa toán học 128-bit, mạnh hơn nhiều so với bất kỳ mật mã cổ đại hoặc trung cổ nào, hiện là tiêu chuẩn cho nhiều thiết bị nhạy cảm và hệ thống máy tính. Bắt đầu từ năm 1990, một dạng mật mã hoàn toàn mới, được gọi là mật mã lượng tử, đang được các nhà khoa học máy tính phát triển với hy vọng một lần nữa nâng cao mức độ bảo vệ được cung cấp bởi mã hóa hiện đại.

Gần đây hơn, các kỹ thuật mật mã cũng đã được sử dụng để làm cho tiền điện tử trở nên khả thi. Tiền điện tử tận dụng một số kỹ thuật mật mã nâng cao, bao gồm các hàm băm, mật mã khóa công khai và chữ ký số. Các kỹ thuật này được sử dụng chủ yếu để đảm bảo tính bảo mật của dữ liệu được lưu trữ trên các blockchain và để xác thực các giao dịch. Một dạng mật mã chuyên biệt, được gọi là Thuật toán chữ ký kỹ thuật số đường cong hình elip (ECDSA), làm nền tảng cho Bitcoin và các hệ thống tiền điện tử khác như một phương tiện cung cấp bảo mật bổ sung và đảm bảo rằng tiền chỉ có thể được sử dụng bởi chủ sở hữu hợp pháp của chúng.
Mật mã đã đi một chặng đường dài trong 4.000 năm qua và nó không có khả năng sớm dừng lại. Miễn là dữ liệu nhạy cảm cần được bảo vệ, mật mã sẽ tiếp tục phát triển. Mặc dù các hệ thống mật mã được sử dụng trong chuỗi khối tiền điện tử ngày nay đại diện cho một số hình thức tiên tiến nhất của khoa học này, chúng cũng là một phần của truyền thống kéo dài qua phần lớn lịch sử loài người.
Điểm đánh giá post