1. Crittografia e steganografia.         HOME


 

Il pericolo di intercettazione da parte dei nemici è stato sicuramente il principale motivo della ricerca di codici e di tecniche di alterazione di un messaggio al fine di a renderlo comprensibile solo alle persone autorizzate.

Una delle prime tecniche di comunicazione segrete, basata sull'occultamento del messaggio, si chiama steganografia, dalle parole greche steganós, che significa coperto, e gráphein, che significa scrivere.

Un metodo bizzarro per trasmettere le informazioni segrete era utilizzato nell'antica Persia. Ci è stato descritto da Erodoto. Consisteva nel rapare i capelli di uno schiavo e nel scrivergli il messaggio sulla testa. Lo schiavo si recava poi dal destinatario del messaggio dopo che gli erano ricresciuti i capelli e il messaggio era recuperato rapandoglieli nuovamente.

Nell'antica Cina si dipingeva il messaggio su striscioline di seta finissima, che venivano appallottolate e coperte di cera. Le palline erano quindi inghiottite dal messaggero.

Nel XVI secolo, lo scienziato italiano Giambattista Della Porta spiegò come comunicare tramite un uovo sodo. Si prepara un inchiostro con 30 grammi di allume in mezzo litro d'aceto e lo si usa per scrivere sul guscio. La soluzione penetra nel guscio, che è poroso, senza lasciar traccia, e tinge l'albume solidificato; quest'ultimo potrà essere letto sbucciando l'uovo.

Parallelamente allo sviluppo della steganografia si evolve la crittografia, dal greco kryptós, che significa nascosto. La crittografia non mira a nascondere il messaggio ma il suo significato. Per rendere incomprensibile un testo, lo si altera per mezzo di un procedimento concordato dal mittente e dal destinatario. Quest'ultimo può invertire il procedimento e ricavare il messaggio originale. Il vantaggio della crittografia è che se il messaggio viene intercettato risulta incomprensibile e quindi inutilizzabile.

In diversi testi sacri indiani sono presenti riferimenti a forme di scritture segrete. Nell'Artha-Sastra, un testo classico sugli affari di stato, si sottolinea l'importanza delle scritture segrete nei servizi di spionaggio. Esempi di scritture segrete sono presenti anche nel Latila-Vistara, un libro che esalta le virtù di Budda. 
Anche nelle scritture cuneiforme sviluppate in Mesopotamia sono stati ritrovati esempi di crittografia. Sia presso gli Assiri che i Babilonesi è stata rinvenuta l'usanza di sostituire le parti terminali delle parole con elementi corti e stereotipati detti colofoni. In Iraq, nel periodo finale delle scritture cuneiformi, è presente per la prima volta la sostituzione di nomi con numeri.

Sia la steganografia sia la crittografia possono essere impiegate per alterare e occultare il medesimo testo, garantendo un livello di sicurezza molto più alto. Una forma di steganografia che ebbe largo impiego durante la seconda guerra mondiale è il "microdot": la riduzione di uno scritto alle dimensioni di un punto. Con un procedimento fotografico, gli agenti tedeschi in America latina trasformavano una pagina scritta, precedentemente crittografata, in una macchia con un diametro inferiore al millimetro, che poteva essere nascosta nel puntino di una " i " in una comunicazione banale. Il primo microdot fu scoperto dall' FBI nel 1941 grazie a una soffiata.

 

2. Crittografia antica

Le più antiche notizie sicure sull'origine della crittografia sono probabilmente quelle sulla scitala lacedemonica, che Plutarco ritiene in uso dai tempi di Licurgo (IX sec a.C.) ma più sicuramente usata ai tempi di Lisandro (verso il 400 a.C.). Consisteva in un bastone su cui si avvolgeva ad elica un nastro di cuoio; sul nastro si scriveva per colonne parallele all'asse del bastone, lettera per lettera, il testo segreto. Tolto il nastro dal bastone, il testo vi risultava trasposto in modo regolare ma sufficiente per evitare la comprensione senza un secondo bastone uguale al primo.

Tra il 390 e il 360 a.C. Enea il tattico, generale della lega arcadica, scrive il primo trattato di cifrari. Nel  XXI capitolo, che tratta appunto di messaggi segreti, viene descritto un disco sulla zona esterna del quale erano contenuti 24 fori, contrassegnati dalle lettere disposte in ordine alfabetico. Un filo, partendo da un foro centrale, si avvolgeva passando per i fori delle successive lettere del testo. Il destinatario del messaggio svolgeva il filo dal disco segnando le lettere da esso indicate. Il testo si doveva poi leggere a rovescio.

Nel Vecchio Testamento, si possono ritrovare tre principali scritture segrete : l' Atbash, l' Albam e l' Atbah. Il primo codice cifrato, l' Atbash, è stato ideato dal popolo ebraico. Esso consisteva nel capovolgere 
l'alfabeto, di conseguenza la prima lettera diventava l'ultima e l'ultima la prima e così per tutte le altre lettere dell'alfabeto. Usando l' attuale alfabeto ordinario, l' Atbash è espresso dalla seguente tabella di cifratura:

 L'Albam richiede che l'alfabeto venga diviso in due parti e che ogni lettera venga sostituita con la corrispondente dell'altra metà. Infine, l'Atbah, richiede che la sostituzione soddisfi una relazione di tipo numerico. Le prime nove lettere dell'alfabeto vengono sostituite in modo tale che la somma della lettera da sostituire e della lettera sostituente risulti uguale a dieci. Per le restanti lettere dell'alfabeto deve valere una regola simile con somma pari a 28 in decimale.

Lo storico greco Polibio (200 -118 a.C.), nelle sue Storie (Libro X) descrive un interessante metodo di cifratura. L'idea è quella di cifrare una lettera con una coppia di numeri compresi tra 1 e 5, in base ad una matrice 5x5, contenente le lettere dell'alfabeto. Ogni lettera viene rappresentata da due numeri, guardando la riga e la colonna in cui essa si trova. Per esempio, a=11 e r=42.Inoltre, Polibio, suggeriva di mandare tanti messaggeri quanti erano i caratteri del messaggio. Questi portavano nella mano sinistra un numero di torce pari all'indice di riga e nella mano destra un numero pari all'indice di colonna. In effetti più che di un codice segreto, si tratta di un sistema di telecomunicazione, di fatto un telegrafo ottico. Telegrafi a torce esistevano da molti secoli ed erano stati descritti da Enea il tattico intorno al 350 a.C., ma erano basati su un limitato elenco di messaggi possibili; quello di Polibio si basa invece sulla scomposizione del messaggio nelle singole lettere ed è quindi in grado di trasmettere qualsiasi messaggio.

Svetonio nella Vita dei dodici Cesari, un'opera del II secolo d.C., racconta che Giulio Cesare usava per le sue corrispondenze riservate un codice di sostituzione molto semplice, nel quale ogni lettera del testo veniva sostituita dalla lettera che la segue di tre posti nell'alfabeto. Di questa corrispondenza in codice ci restano quelle a Cicerone e quelle ai familiari sugli affari domestici.

 

3. La crittografia fino al XVIII secolo

Un sistema usato dall'Arcivescovo di Napoli, Pietro di Grazia, tra il 1363 e il 1365, é quello in cui le lettere sono cifrate con numeri o simboli speciali. La corrispondenza tra lettere e simboli o numeri per la sostituzione è fissata da una tabella. Dagli inizi del XIV secolo, per depistare i tentativi di analisi statistica delle frequenze, si iniziano ad usare più segni per cifrare le vocali, dato che queste sono molto ricorrenti in un testo. Successivamente tale tecnica viene estesa anche alle consonanti più ricorrenti. Inoltre alcune parole, utilizzate frequentemente, (Papa, et, con, quo, etc.) sono sostituite con un solo simbolo. Un primo esempio di questa cifratura è la lettera di Michele Steno scritta nel 1411

Leon Battista Alberti, nel suo Trattato, ha proposto un disco composto di due cerchi concentrici di rame. Uno esterno fisso di diametro maggiore sul quale sono riportate le lettere dell'alfabeto in chiaro e uno interno mobile per le lettere dell'alfabeto cifrante. Il disco esterno è composto di 24 caselle contenenti 20 lettere maiuscole in ordine lessicografico, escluse H, J, K, W, Y, al posto delle quali ci sono i numeri 1, 2, 3, 4. Il disco interno riporta le 24 lettere minuscole in maniera disordinata (la u e la v sono collassate) ed un simbolo speciale &. 
Fissata una lettera maiuscola come chiave, ad esempio B, si deve spostare il disco mobile interno in modo da far corrispondere la B con un simbolo particolare del disco interno(&). Si stabilisce in tal modo un'associazione tra le lettere dell'alfabeto in chiaro e quello dell'alfabeto cifrante. Può anche essere utilizzata una chiave diversa per ogni parola del testo in chiaro. Le lettere che di volta in volta corrispondono ai numeri 1 2 3 4 non vengono usate per la cifratura. Tutte le lettere del messaggio da cifrare sono cambiate in base all'associazione tra le lettere maiuscole e quelle minuscole. Il disco non ottenne successo anche per la decisione di L. B. 'Alberti di tenerlo segreto (il suo trattato fu pubblicato solo un secolo più tardi a Venezia insieme ad altri suoi "opuscoli morali" e passò quasi inosservato).

Il bresciano Giovan Battista Bellaso pubblicò tra il 1553 e il 1564 tre opere di crittologia contenenti alcuni cifrari polialfabetici di notevole interesse. L'idea su cui si basa il principale cifrario proposto da Bellaso è quella di ricavare cinque alfabeti da una parola segreta convenuta. Le lettere dell'alfabeto vengono scritte in una tabella composta da due righe. In particolare quelle della parola segreta sono inserite nelle prime colonne intercalate sulle due righe e le rimanenti lettere dell'alfabeto vengono scritte di seguito. In questo modo si è ottenuto il primo alfabeto derivato. A partire da questo ricaviamo il secondo spostando circolarmente verso destra la seconda riga di una posizione. Applicando lo stesso procedimento al secondo alfabeto, si ricava il terzo alfabeto derivato e così via fino ad ottenerne cinque, ognuno dei quali sarà identificato da un gruppo di quattro lettere. Facendo riferimento sempre al primo alfabeto, le lettere della prima e della sesta colonna identificano il primo alfabeto derivato, quelle della seconda e della settima colonna identificano il secondo alfabeto derivato. In generale le quattro lettere che identificano l' i-esimo alfabeto sono quelle dell' i-esima e della (i + 5)-esima colonna. A questo punto si deve convenire una frase segreta; le lettere di quest' ultima servono a selezionare l' alfabeto da usare. In particolare, presa l' i-esima lettera della parola segreta, si controlla quale dei cinque identificativi degli alfabeti la contiene. Si determina così l'alfabeto da usare per l' i-esima parola del testo in chiaro. Se il numero di lettere della frase segreta è minore del numero di parole del testo da cifrare, la frase segreta viene riapplicata ciclicamente per la selezione degli alfabeti. La cifratura si effettua sostituendo la lettera del testo in chiaro con la lettera che si trova sulla stessa colonna nell'alfabeto predeterminato.

Blaise de Vigenére pubblicò nel 1586 un trattato di cifrari nel quale proponeva tra gli altri un codice che ebbe grande fortuna e che è ricordato con il suo nome. Si tratta del più semplice codice di sostituzione polialfabetica, e proprio per la sua semplicità ha goduto per secoli di una grossa fama.
La forza del cifrario di Vigenére sta nell'utilizzare non uno ma 26 alfabeti cifranti per cifrare un solo messaggio. Il metodo si può considerare una generalizzazione del codice di Cesare; invece di spostare sempre dello stesso numero di posti la lettera da cifrare, questa viene spostata di un numero di posti variabile, determinato dalle lettere della parola chiave, da concordarsi tra mittente e destinatario. La parola è detta chiave o verme, per il motivo che, essendo in genere molto più corta del messaggio, deve essere ripetuta molte volte.