Kas ir šifrēšanas mašīna?

Agrākais dokumentētais šifru izmantošanas gadījums attiecas uz Jūliju Cēzaru, kurš izmantoja šifrus kā līdzekli saziņai ar saviem ģenerāļiem kaujas laukā. Viņa šifrs izmantoja alfabētisko rakstzīmju maiņu, kas palika nemainīga visā ziņojumā, kas pazīstama kā monoalfabētiskais šifrs. Cēzara šifrēšanas algoritms vēlāk kalpos par iedvesmu šifrēšanas mašīnai, kas būtu pirmā, kas mehāniski šifrētu ziņojumus.

Leons Batista Alberti, pazīstams kā rietumu kriptogrāfijas tēvs, izstrādāja pirmo mehānisko šifrēšanas iekārtu. Iedvesmojoties no Cēzara šifrēšanas paņēmieniem, Alberti mašīna bija pirmā, kas izmantoja polialfabētisko šifru. 1467. gadā izstrādātais Alberti šifrs izmantoja vairāk nekā vienu alfabētu un ziņojuma šifrēšanas laikā pārslēdzās starp alfabētiem, izmantojot metāla šifrēšanas disku.

Vigenere šifrs parādījās 1533. gadā, kā aprakstīts Džovana Batistas Belaso darbā ar nosaukumu La Cifra. Šifrēšanas metode izmantoja virkni Cēzara šifru, kuru pamatā bija viens atslēgas vārds, būtībā polialfabētiskā aizstāšanas metode. Tā kā 19. gadsimtā tika nepareizi piešķirts kredīts, šifrēšanas metode tika piešķirta Blēzam de Viģeneram, un kopš tā laika tā ir pazīstama kā Vigenere šifrs.

Džefersona šifrēšanas ritenis, ko izgudroja Tomass Džefersons, tika izstrādāts 1795. gadā, un tajā tika izmantota 26 koka riteņu kaudze, kas uzstādīta uz ass. Katrs ritenis bija atšķirīgs, un alfabēts bija patvaļīgi sakārtots pa tā apkārtmēru. Džefersona šifrēšanas ritenis izrādījās spēcīgs instruments nelielu, īsu ziņojumu sūtīšanai, un to izmantoja Amerikas Savienoto Valstu militārpersonas līdz 1942. gadam.

Vienu no slavenākajām šifrēšanas iekārtām, Enigma mašīnu, 1918. gadā izgudroja vācu inženieris Arturs Ščerbijs. Pēc neveiksmīga Ščerbija mārketinga, Enigma 1926. gadā iegādājās Vācijas valdība. Enigma kods bija veiksmīgi uzlauzuši ASV, Lielbritānijas un Polijas kriptogrāfi; tomēr koda lūzums tika publiski atzīts tikai 1974. gadā.

ASV armijas šifrēšanas iekārtu M-209 izstrādāja zviedru uzņēmējs un kriptogrāfs Boriss Heigelins. Šifrēšanas iekārta izmantoja virkni rotoru vai disku, kas savienoti ar tapas uzgaļu sistēmu, kas ļāva vairākkārt šifrēt katru ziņojuma rakstzīmi. To plaši izmantoja visā Otrā pasaules kara laikā, vācieši 1943. gadā lauza tā kodu. M-209 izmantošana aprobežojās ar stratēģisko kaujas lauka saziņu un palika izmantota Korejas kara laikā.

Mūsdienu šifrēšanas iekārtas izmanto skaitļošanas efektivitāti, lai nodrošinātu saprotamu kriptoloģiju un drošību. Šifrēšanas iekārtas tagad piedāvā papildu ērtības, kas vēsturiski ir bijušas tikko sasniedzamas. Ziņojumu kodēšanai un atkodēšanai vairs nav nepieciešama personāla klātbūtne. Turklāt tagad tiek garantēta ziņojumu integritāte, un sūtītāja autentifikācija ir standarta, piedāvājot tādu konfidencialitātes līmeni, kāds iepriekš nebija pieejams.