” JUDSON KNIGHT
暗号学とは、暗号によって隠されたメッセージを利用する暗号学と、暗号されたメッセージを解読する暗号解読の両方を研究する学問である。 暗号の歴史は文明とほぼ同じですが、西ヨーロッパの中世末期以前の暗号は、今日の基準からすると極めて単純なものになる傾向があります。 しかし、数学の進歩により、より高度な暗号システムの開発が可能になった。 19世紀には、近代的な常備軍や諜報機関の創設に伴い、暗号技術のさらなる向上が図られた。 5835>
Ancient Cryptology
暗号学の初期の例は、メソポタミア、エジプト、中国、インドの書記たちの仕事に見ることができる。 紀元前3500年から2000年の間に生まれたこれら4つの文明の発祥地では、読み書きができる人はほとんどおらず、したがって、書き言葉はそれ自体が秘密の暗号だったのである。 さらに、不透明な象形文字、楔形文字、表意文字の背後に意味を隠すことで、意図する読者をさらに絞り込むことができました。
文字技術の専門化は、2つのケースで、これらの技術が後世に伝わらないようにする役割を果たしました。 エジプトにおける象形文字の知識は消滅し、19世紀初頭にロゼッタ・ストーンが発見され解読されなければ、エジプト語のテキストの翻訳はおそらくコンピュータ時代まで行われなかったでしょう（行われたとしても）。 古代インドのインダス川流域の文明の文字がまだ翻訳されていないという事実は、暗号の問題をすべてクリブやキーなしでコンピュータが解決することはできないということの証左である
ギリシャとローマ。 現代の学者たちは、ギリシャやローマの暗号システムについては、それ以前の文明に比べて非常に多くのことを知っている。 紀元前400年頃のスパルタでは、一枚のパピルスを杖に巻き付け、杖の長さ方向にメッセージを書き込んだ後、パピルスを巻き戻すという「スキュタール」という暗号方式が使われていた。 5835>
2世紀後、ギリシャの歴史家ポリビウスは、ポリビウスの広場として知られるようになった、ギリシャ語のアルファベット24文字を使用した5×5のグリッドを紹介しました。 例えば、プレーンテキストのZはCに、AはDに、というように。 8世紀以降、アラブの学者たちが暗号解読のパイオニアとなり、鍵を使わずに暗号を解くことに成功した。 1412年、アル・カルカ=シャンディは論文を発表し、後にエドガー・アラン・ポーが「黄金虫」で有名にした、言語中の文字の相対頻度に基づき暗号を解く技術を紹介しました。 メッセージは馬に乗って運ばれ、平時でもヨーロッパの道路は高速道路強盗に悩まされていたため、通信の秘密は最も重要であった
12世紀以降の数学の進歩は、これらの進歩を助けた。 13世紀初頭、イタリアの数学者レオナルド・フィボナッチが、1、1、2、3、5、8……というように、それぞれの数字が前の2つの数字の和になるフィボナッチ数列を発表した。 フィボナッチ数列は暗号学に大きな影響を与え、20世紀後半でも、いくつかの暗号システムは、フィボナッチ数列を生成するフィボナッチ・ジェネレーターと呼ばれる電子機械に依存していました。 アルベルティは、アルファベットや数字が刻印された同心円状の輪を使い、メッセージを暗号化・復号化する装置である。 19世紀後半にも、暗号解読者はアルベルティが開発した暗号ディスクを使用していた。
近世（1500-1900）
暗号はその秘密性から、「秘密の文字」という意味のギリシャ語を語源とする言葉で、長く
オカルトと関連づけられていた。 トリテミウスは、各行がアルファベットのすべての文字を含み、連続する各行が1文字ずつずれている表を開発した。 平文の最初の文字は1行目で、2文字目は2行目で、というように暗号化される。 1500 年代後半、フランスの暗号学者 Blaise de Vigenère が Trithemius 表を自身の Vigenère 表に適用し、20 世紀には広く使用されているデータ暗号化規格 (DES) の基礎となりました。 アメリカでは、トーマス・ジェファーソンが初期の暗号輪を開発し、1840年代にはサミュエル・F・B・モースが暗号学に大きな影響を与えることになる機械、電信を導入しています。 それまで、暗号化された通信はすべて手で書いて運んでいたが、電信は初の遠隔通信手段となった。 また、世界で最も有名な暗号の一つであるモールス符号を採用し、暗号学に対する人々の関心を広めることにも貢献した。 (ポーが暗号に関する小説を書いたのがこの時代と重なったのは偶然ではありません。)
1850年代には、チャールズ・ホイートストンとリオン・プレイフェアがプレイフェア方式を発表し、ポリビウスの正方形を用いて、文字を対で暗号化する方式を導入しました。 これは、ポリビオスの正方形を用い、文字を対にして暗号化するもので、この対によって、ある文字がどの程度頻繁に現れるかがわかりにくくなり、解読がより困難になった。 プレイフェア方式は、第二次世界大戦中、連合国が日本軍に対して限定的に使用したほど効果的であった。 このような時代の進歩にもかかわらず、アメリカ南北戦争中の暗号技術は、まだ進歩とは程遠いものだった。 南軍は暗号解読の分野では非常に不利で、北軍の未解読のメッセージを新聞に掲載し、読者に解読の協力を求めることもあった
The Twentieth Century
20世紀初頭、もう一つの発明、ラジオは送信者の遠隔地へのメッセージ送信能力を大幅に改善し、暗号に大きな影響を与えた。 第一次世界大戦は、暗号技術の大きな分岐点となった。 ラジオが使われた最初の大きな紛争であると同時に、大国が暗号通信を採用しなかった最後の戦争でもあった。 東部戦線では、ロシア人が送った暗号化されていないメッセージは、ドイツやオーストリア側のロシア語を話す情報将校によって容易に解釈され、1914年のタンネンベルクでの中央帝国の大勝利につながりました。 しかし、この戦争における暗号は中欧諸国のものばかりではなかった。 イギリスの情報部はドイツの暗号を解読し、ドイツ外相アルトゥール・ツィンマーマンがメキシコ大統領に宛てたメッセージを傍受した。メキシコがアメリカに攻撃した場合、メキシコはメキシコ戦争でアメリカに奪われた領土を返還すると約束した。 ツィンマーマン電報を知ったウッドロウ・ウィルソン大統領はドイツに宣戦布告した。
また1917年には、アメリカのエンジニア、ギルバート・S・ヴァーナムが電磁暗号機とテレタイプライターを組み合わせ、初の重要な自動暗号化・復号化装置を開発している。 ワンタイムパッドとは、送信側と受信側が同じ暗号シートを持ち、一度使用した後は破棄するという、事実上解読不可能なシステムである。 第一次世界大戦では、エドワード・ヘバーンも暗号機を開発し、米海軍に売り込もうとした。 海軍はヘバーン方式を否定したが、この方式は後に日本軍に奪われ、第二次世界大戦で使用された。 5835>
第二次世界大戦における枢軸国に対する同盟国の暗号の勝利は、情報機関において長く賞賛されてきたが、ドイツのエニグマ暗号の解読ほど賞賛されたものはないだろう。 ドイツのエニグマ機は、ヘバーンがこの装置を発表したのと同じ頃、ドイツの電気技師アルトゥール・シェルビウスが発明したもので、ローターとプラグの可変設定によって鍵が決まるという複雑なものであった。 これを解読したことは、連合国にとって大きな勝利であったが、連合国は解読したことを秘密にし、これを利用し続けた。 暗号の解読は、北アフリカや太平洋戦争での勝利にも貢献した。 同時に、アメリカはインディアンのナバホ族の言葉で暗号化したメッセージを送信するコードトーカーを使用し、その送信は日本軍の解読不可能なものとなった。 第二次世界大戦中のアメリカの暗号解読は、電信やラジオ以上に暗号解読に革命をもたらす機械、コンピュータの開発に貢献した。 第二次世界大戦後の暗号技術の進歩は、ほとんどがコンピュータを利用したものであった。 終戦から四半世紀後の1970年代初頭、アメリカの電気技術者であるマーティン・ヘルマンとホイットフィールド・ディフィーは、解読が極めて困難な非対称暗号（公開鍵暗号）という考え方を導入した。 1977年、マサチューセッツ工科大学で RSA アルゴリズム（開発者の Rivest、Shamir、Adelman にちなんで名づけられた）が開発されました。 DES には約 256 の可能なキー (1 の後に 17 個の 0 が続く数字) があり、当時は解読不可能に思えました。 しかし、1990年代前半になると、コンピュータの処理速度が飛躍的に向上し、ハッカーが「ブルートフォース」（ある暗号に対して、可能な限りの値を試し、解を見つけること）でDESを破ることが可能になったのである。 これらの攻撃から守るために、DES に代わる新しい AES（Advanced Encryption Standard）アルゴリズムが開発されました。
コンピュータやインターネット上の電子通信の進歩は、暗号学の進歩を可能にし、また必要にもなっています。 例えば、電子商取引では、利用者のクレジットカード情報を保護するために、高度な暗号化システムが必要となる。 また、携帯電話によるデジタル通信では、通話を簡単に傍受されないようにするために暗号化が必要である。 1990年代の発展としては、電子メール通信を保護するフィル・ジマーマンのPGP（プリティ・グッド・プライバシー）などがある
“さらに読む：
書籍：
Beutelspacher, Albrecht. 暗号学． 4119>Beutelspacher, Albrecht: An Introduction to the Art and Science of Enciphering, Encrypting, Concealing, Hiding, and Safeguarding Described Without Any Arcane Skullduggery But Not Without Cunning Waggery for the Delectation and Instruction of the General Public.ボイテルスパッハー著「暗号学」。 ワシントンD.C.: Mathematical Association of America, 1994.
Haldane, Robert A. The Hidden War. ニューヨーク: St. Martin’s Press, 1978.
Kahn, David. カーン・オン・コード(Kahn on Codes): 新暗号学の秘密. ニューヨーク: Macmillan, 1983.
Konheim, Alan G. Cryptography, a Primer. ニューヨーク: Wiley, 1981.
Lubbe, J. C. A. van der. 暗号の基本的な方法. ニューヨーク: ケンブリッジ大学出版局, 1995.
Melton, H. Keith. 究極のスパイ・ブック. ニューヨーク: DK Publishing, 1996.
SEE ALSO
ADFGX Cipher
Cryptology and Number Theory
GSM Encryption
Pretty Good Privacy (PGP)