Prírodou inšpirované algoritmy

Historické pozadie

Kryptografia nepatrí medzi mladé disciplíny, práve naopak. Potreba šifrovať siaha hlboko do minulosti, až čias faraónov. Prvá zmienka o šifrovaní pochádza práve z Egypta približne 4000 rokov dozadu.

Medzi ďalšie staršie kryptografické systémy, ktoré sú viac menej pomerne známe patria scytale a Cézarova šifra. Scytale bol na jednej strane veľmi dômyselný, no na druhej strane jednoduchý kryptografický nástroj. Celý princíp spočíval v použití drevenej paličky istého priemeru, okolo ktorého sa navynul pásik papiera, na ktorý sa napísala krátka správa (zvyčajne zľava doprava). Osoba, ktorej bola takto zašifrovaná správa určená musela mať paličku rovnakého priemeru, inak bola táto správa nečitateľná. Tento nástroj sa používal hlavne v Sparte v 5. stor. pred n.l..

Scytale - kryptografický systém používaný v Sparte v 5.stor. pred n.l

Cézarova šifra, ako už hovorí aj jej samotný názov, je pomenovaná podľa slávneho a dobyvačného vojvodcu Gaiusa Júliusa Caesara, ktorý túto šifru vymyslel, a ktorá bola dlhé obdobie nerozlúštiteľna (pozn. rozlúštena bola až potom, keď princíp jej fungovania prezradil jeden z Caesarovych ľúdí). Ide o šifru, ktorá pracovala s posunutím znakov. Ak bolo napríklad posunutie n=3, tak z pôvodného textu AHOJ sme dostali zašifrovaný text "DKRM, keďže A=>D, H=>K, atď.. Opäť šlo o veľmi jednoduchý princíp šifrovania.

Cézarova šifra, ako už hovorí aj jej samotný názov, je pomenovaná podľa slávneho a dobyvačného vojvodcu Gaiusa Júliusa Caesara, ktorý túto šifru vymyslel, a ktorá bola dlhé obdobie nerozlúštiteľna (pozn. rozlúštena bola až potom, keď princíp jej fungovania prezradil jeden z Caesarovych ľúdí). Ide o šifru, ktorá pracovala s posunutím znakov. Ak bolo napríklad posunutie n=3, tak z pôvodného textu AHOJ sme dostali zašifrovaný text DKRM, keďže A=>D, H=>K, atď.. Opäť šlo o veľmi jednoduchý princíp šifrovania.

Enigma

Na začiatku osemdesiatych rokov vyvinula firma IBM pravdepodobne najznámejší symetrický kryptografický algoritmus DES (Data Encryption Standart). Dnes sa používa jeho vylepšená verzia TripleDES (často skrátene označovaná ako 3DES), kedže DES je prelomiteľný použitím metódy Brute force.

Jedným z najvýraznejších a v poslednej dobe najvýznamnejších medzníkov v kryptografii bol rok 1976, keď bol vynájdený kryptosystém s verejným kľúčom pánmi Diffiem a Hellmanom. Vznik tohto kryptosystému bol veľmi zaujímavý. V tomto roku títo páni uverejnili publikáciu s názvom New Directions in Cryptography (Nové smery v kryptografii), kde uviedli svoj výskum. Tento ich výskum však priviedol týchto dvoch matematikov do situácie ohrozenia života pretože na rovnaký systém asymetrickej šifry prišli aj tajné služby v Amerike a Veľkej Británii, ktorým publikovanie tohto systému veľmi nevyhovovalo. Na prednáške o tomto kryptosystéme však autori urobili asi tú najlepšiu vec, ktorú mohli vôbec spraviť. Začali ju slovami: CIA náz varovala, že ak budeme publikovať túto prácu, tak nás zabijú. Od tejto doby sa kryptosystémy delia na symetrické a asymetrické.

O dva roky na to (rok 1978) vznikol na pôde MIT prvý kryptosystém založený na asymetrickej šifre, ktorý sa nazýval RSA - podľa prvých písmen priezvísk troch pánov, ktorých meno v dnešnej kryptografii niečo znamená. Boli to páni Rivers, Shamir a Adleman.

Niekedy okolo roku 1978 sa začala v Spojených Štátoch Amerických represia vlády na kryptografiu, ktorá považovala kryptosystémy za zbrane a zakázala ich export mimo hraníc U.S.A. Tento stav sa skončil v roku 1999.

Tejto represii sa nevyhol ani ďalší z významných predstaviteľov kryptografie poslednej doby Phil Zimmerman, autor aj na Slovensku známeho a verejne dostupného kryptografického systému PGP - Pretty Good Privacy. Tento systém, ktorý v sebe implementuje asymetricko-symetrické šifrovanie spolu s digitálnymi slúži prevažne na ochranu e-mailového systému na Internete. Niekoľko rokov bol stíhaný FBI za šírenie nebezpečnej munície. Od roku 2000 môžu takmer všetky krajiny sveta verejne používať kryptosystémy až na niekoľko krajín kde je to ešte stále zakázané (Čína, Irak, Irán, Kuba, ...).