Криптографија (или криптологија) потекнува од грчкиот јазик (од зборовите скриено и напишано) и претставува практикување и учење на техники за сигурна комуникација во присусво на трета страна (наречена непријател). Поопшто тоа е правење и анализирање протоколи кои го надминуваат влијанието на непријателот и кое е во врска со различни аспекти на информациска сигурност како што се доверливост на податоци, интегритет на податоци и автентикација. Модерната криптографија вклучува делови од математиката, компјутерската наука и електронското инжинерство. Примена на криптографијата има во кредитните картички, компјутерските лозинки и електронската трговија. Криптографијата пред модерната ера беше речиси синоним со енкрипцијата, трансформација на информација од јасна форма во нешто што на прв поглед нема значење. Испраќачот дозволува пораката да може да биде декриптирана и поради тоа да избегне несакани личности да можат да ја прочитаат. Од првата светска војна и доаѓањето на копмјутерите методите кои се користат во криптологијата станаа сè повеќе комплексни и нивната примена стана широко распространета. Модерната криптографија има силен научен пристап и дизајнира криптографски алгоритми кои е тешко да се погодат, правејќи ги тие алгоритми тешки за пробивање од страна на непријателот. Теоретски е можно да се пробие таков систем, но е неизводливо да се изведе во пракса. Заради тоа тие програми се сигурни дека не може во реално време да се пресметаат. Постојат теоретски докажани системи дека не можат да се пробијат како што е one time pad, но овој систем не може да се искористи во пракса. Криптографската технологија покрена голем број на правни прашања. Во Велика Британија дополнувањата во Регулативата за истражување 2000 побарува осомничениот криминалец да го предаде криптографскиот клуч ако тоа се побара од властите инаку корисникот може да се соочи со тужба. Electronic Frontier Foundation е вклучена во случај на врховниот суд на САД кој ќе утврди дека побарувањето на криптографскиот клуч од страна на осомничените е неуставно. EFF тврди дека тоа е прекршување на правото да не инкриминираш себеси дадено во петтиот амандман.
Терминологија До модерното време криптографијата се поврзуваше само со енкрипција кое е процес на претворање на обична информација во неразбирлива глупост. Декрипција е обратното, со други зборови од неразбилива глупост да се добие разбирлива информација. Шифрувач е пар од алгоритми кои создаваат енкрипција и обратна декрипција. По детално шифрувачот е конторлиран од алгоритамот и во секоја истанца користи клуч. Тој е таен параметар за размена на пораки со специфична содржина. Криптосистемот е подредена листа од обичен текст, краен шифриран текст, конечен број на можни клулеви и алгоритмите за енкрипција и декрипција кој кореспондираат на одреден клуч. Клучевите се важни бидејќи шифрувачите без променливи клучеви лесно можат да бидат пробиени само со знаење на шифрираниот текст и затоа се безкорисни за повеќето цели. Во историјата, шифрувалите често биле користени дирекно за енкрипција и декрипција без дополнителни процедури како што се автентикација или проверка на интегритетот. Во неформална употреба терминал код често значи било кој метод на енкрипција или за прикривање на значењето. Сепак во криптографијата код има повеќе специфилни значења. Тоа значи замена на дел од обичен текст со кодиран збор. Кодовите веќе не се користат во посериозната криптоградија освен за работи како што се ознаки, бидејќи правилно избран шифрувач е попрактичен и посигурен отколку недобриот код и истотакаподобро приспособен за компјутерите. Криптоанализа е термин кој се користи за учење на методи за добивање на значењето за добивање на криптирани информации без пристап до клучот на пример учење како да пробиеш алгоритам за криптирање или негова имплементација. Термините криптографија и криптологија се мешаат на англиски додека други го користат зборот криптографија се однесува на користење криптографски техники и криптологија се однесува на комбинирано учење на криптографија и криптоанализа. Англискиот е пофлексибилен отколку неколку други јазици во кој криптологија секогаш се користи во втората смисла од погоре. Во англиската Wikipedia генерално терминот се користи за целото поле е криптографија. Студирање на карктеристиките на јазиците имаат употреба во криптографијата на пример честота на податоци, комбинација на букви, унверзални шаблони итн, е наречено криптолингвистика.
Историја на криптографијата и криптоанализа Предмодерното време криптографијата се занимаваше со доверливост на пораките замена од разбирлива форма во неразбирлива и враќање наназад, прикажување во неразбирлива форма на пресретнвуачите кој немаат дополнително знаење. Енкрипцијата се користи да осигура тајност во комуникациите како што се тие на шпионите воениводачи и дипломатот, во претходните декади полето на криптографијата се прошири надвор од загриженоста за доверливост и вклучува и техники за проверка на интегритетот на пораките, идентификација на индетитетот на пракачот и примачот, дигитални потписи, интерактивни докази и безбедно сметање мегу другите.
Класична криптографија
Најраните форми на тајно пишување побарувале повеќе од обично пенкало и харитија, бидејќи повеќето луѓе не знаеле да читаат. Пописмените или писмените противници имале потреба од вистинска криптографија. Основен класичен тип на шифрувач е шифрувач со замена на местата кој го менува редот на буквите во пораката или шифрувачот со замнеа кој систематски замеува букви или групи од букви со други букви или група од букви. Едноставна верзија од двата шифрувачи никогаш не нудела многу доверливост против противниците. Ран шифрувач со замена бил Цезеровиот шифрувач во кој секоја буква од обичниот текст се замената со друга буква на точно опредлен број позоции одејќи нанапред во азбуката. Suetonius известен дека Цезар користел поместување од три позиции за да комуницира со неговите генерали. Atbash е пример на привите еврејски шифрувачи. Првпат криптографијата се користела во врежан шифриран текст на камен во Египет 1900 години п.н.е. но можеби ова се правело за забава на посмените набљудувачи отколку начин на прикривање на информации. Криптографијата е препорачана во кама стура за начин љубовниците да комуницираат без да бидат откриени. Античките грци имале шифрувачи на пример кружен заменувач на букви. Стенографија е создадена во античките времиња. Ран пример од Herodotus прекривање на порака така што ставал тетоважа на избричена глава на роб и потоа оставено да му порасне косата. Друг Грчки метод е измислен од Polybius Square познат како квадратот на Полибиус. Моредерни примери од стенографијата вклучуваат користење на невидливо мастило, микроточки и дигитални холограми на прикриени информации. Шифрираниот текст добиен од антички шифрувачи и некој модерни шифрувачи секогаш откриваат статистички информации за обичниот текст кои често можат да бидат искористени за пробивање. Откако била откриена анализата на честоти на букви најверојатно од арабскиот математичат Al-Kindi во 9 век, скоро сите шифрувачи станаа полесни за пробивање од страна на секој поинформиран напагач. Античките шифрувачи уште се популарни денеска како загатки. Al-Kindi напишал книга за криптографијата насловена Risalah fi Istikhraj al-Mu'amma во која ги опишал првите техники за криптоанализа. Во суштина сите шифрувачи останале ранливи на криптоанализата која користела анализа на честотата сè до развивањето на полиалфабетскиот шифрувач најверојатно од Leon Battista Alberti околу 1467 година иако има некој индикации дека веќе бил познат на Al-Kindi. Иновацијата на Alberti било користено од ралични шифрувачи за ралични делов од пораките. Тој наверојатно ја измислил првата автоматкса направа за шифрирање, тркало кој имплементирал делумно реализација на неговиот изум. Шифривувачот на Вижионер за криптирање користи клучен збор кој ги конролира заментите на буквите во зависност која буква од клучот се користи. Во средината на 19 век Charles Babbage покажал дека е ранлив на испитувањето на Касиски но било објавено 10 години подоцна од Friedrich Kasiski. Иако анализата на честота е моќна и општа техника против повеќе шифрувачи, енкрипцијата уште била делотворна во пракса многу криптоаналитичари не биле свесни за техниката. Развивање порака без користење анализа на честота во суштина побарува знаење за користениот шифрувач и моќеби клучот кој се користи, и со тоа правејќи ги шпионажата, подкупот, провалата итн. Попривлечни пристапи за криптографски не информираните. Конечно во 19 век општо било познато дека тајноста на шифрувачките алгоритми не практична заштита на сигурноста на пораките, подоцна било откриено дека во секоја добра криптографска шема треба да остане сигурна дури и ако непријателот потполно го знае алгоритмот за шифрирање. Безбедноста од клучот кој се користи треба да биде доволно за добар шифрувач да остане безбеден кога е напднат. Овој основен принцип бил објавен во 1883 година од Aguste Kerckhoffs и генерално наречен Kerckhoffs's Principle алтернативна и поотворена повторно бил објавен од Claude Shannon, пронаогачот на теоријата на информации и основните на теоријата од криптографијата. Различни физички направи и помош биле користени со шифрувачите. Еден од првите бил scytale од Стара Грција, прачка наводно користена од Спартанците како помош на шифрувачот со замена на местата. Во средниот век биле измислени други помошни уреди како што се решеткастите шифрувачи, кој исто биле користени за стенографија. Со пронаогањето на полиалфабетски шифрувачи дојдоа и пософистицирани помошни уреди како што се шифрувачкиот диск на Alberti шемата tabula recta на Johannes Trithemius и multi-cylinder на Thomas Jefferson. Многу механички направи за енкрипција и декрипција биле пронајдени во почетокот на 20 век. И неколку патентирани мегу нив ротор-машината вклучувајќи ја и Енигма машината користена од германската влада и војска од доцните 20 ти и за време на втората светска војна. Шифрувачите имплементирани од подобрите машини доведоа значително зголемување на тешкотиите на крипто аналитичаирите по првата светска војна.
Компјутерска ера Развивање на дигиталните компјутери и електрониката по втората светска војна ги направи возможни по комплексните шифрувачи. Исто така компјутерите овозможија енкрипција на податоци од било кој тип претставени во бинарна форма, за разлика од класичните шифрувачи кој криптираа само напишан текст, ова беше ново и значајно. Користењето на компјутерите ја истисна лингвистилката криптографија и шифрувачите и криптоанализата. Повеќе компјутерски шифрувачи можат да бидат карактеризирани по нивната операција на секвенца од бинарни битови за разлика од класичните и механичките шеми кој општо работеа со традиционални карактери. Сепак, модерните шифрувачи отидоа понапред од криптоанализата, типичен случај е користење на квалитетни шифрувачи е многу ефикасен (брзи и побаруваат малку ресурси како што се меморија и процесор), додека разбивањето побарува многу повеќе напор кој побарув, додека разбивањето побарува многу повеќе напор кој побарув, додека разбивањето побарува многу повеќе напор кој побарува многу повеќе напор, и многу повеќе од класичните шифрувачи правеки ги крипто аналитичарите не ефикасни и не практични.