Šifreerimismasinad

Sissejuhatus

Üldiselt krüpteerimisest. Mis see on? Krüpteerimine on tegevus, mille käigus informatsiooni või sõnumeid muudetakse loetamatuks, et nende sisu oleks mõistetav vaid kindlale vastuvõtjale ja varjatud kõigi asjasse mittepuutuvate osapoolte eest. Et salastatud sisu edastamine oleks edukas, on tarvis ka, et vastuvõtja suudaks sõnumi dekrüpteerida. Võimalusi krüpteerimiseks on mitmeid, näiteks peites salajane sõnum mingi teise teksti sisse, muutes tähtede järjekorda sõnumis, asendades tähti mingi kindla võtme abil jne. Põhjuseid informatsiooni krüpteerimiseks võib olla samuti mitmeid – sõjalistel eesmärkidel, varjates näiteks enda üksuste asukohti ja suurusi; äriliste saladuste kaitsmiseks, näiteks siidi tootmine Hiinas, tänapäeval ka erinevate arvutisüsteemide, isikuandmete jms kaitseks ehk turvalisus küberkuritegude vastu. (https://www.sans.org/reading-room/whitepapers/vpns/history-encryption-730) Ajalugu Vana-Egiptus Esimesed ilmingud tekstide krüpteerimisest tulevad Vana-Egiptusest, kust sai krüpteerimine alguse peaaegu 4000 aastat tagasi. Krüpteeringud olid toona võrdlemisi lihtsad ja seisnesid hieroglüüfide osalise asendamisega tekstides ning seetõttu oli üsna lihtne antud tekste ka asjasse mittepuutuvatel isikutel dekrüpteerida ja sõnumi sisu välja lugeda. https://www.giac.org/paper/gsec/1555/history-encryption/102877 Kreeka 5. sajandil eKr kasutati Kreekas, täpsemalt Spartas krüpteerimismeetodit nimega scytale. Scytale kujutab endast kindlate mõõtmetega silindritaoliste objektide, keppide kasutust, mille ümber mässiti kitsas naha- või papüüruseriba, millele olid omakorda kirjutatud pealtnäha suvalises järjestuses tähed. Eelduseks oli, et mõlemal osapoolel olid samade mõõtmetega silindrikujulised kepid, mille abil sõnumisaatja sai teksti valmis kirjutada ja vastuvõtja seda lugeda. Silindrikujulist abivahendit salajase sõnumiga muidugi kaasa ei saadetud. https://www.giac.org/paper/gsec/1555/history-encryption/102877 https://interestingengineering.com/11-cryptographic-methods-that-marked-history-from-the-caesar-cipher-to-enigma-code-and-beyond

Scytale – meetod ümberpaigutusega (ingl. keeles transposition) šifri rakendamiseks. Allikas: https://crypto.interactive-maths.com/simple-transposition-ciphers.html

Rooma keisririik ja Julius Caesar Esimene krüpteerimismeetod, mida kasutati sõjalistel eesmärkidel oli Caesari šiffer või Caesari nihe, mille puhul kasutati tähestikku ja võtit, mis määras ära, mitme koha võrra igat sõnumis sisalduvat tähte tähestikus edasi nihutati. Tegemist on väga lihtsa, kuid toona väga efektiivse meetodiga, arvestades asjaolu, et väga vähesed inimesed suutsid lugeda, veel vähem siis mõista krüpteeritud sõnumeid. Caesar kasutas antud meetodit, et vahetada salastatud informatsiooni oma vägedega sõdade keskmes. https://www.giac.org/paper/gsec/1555/history-encryption/102877 https://www.sans.org/reading-room/whitepapers/vpns/history-encryption-730

Näide Caesari nihkest. Allikas: https://www.geeksforgeeks.org/caesar-cipher-in-cryptography/

Jeffersoni ratasšiffer Thomas Jefferson töötas 20. sajandi viimasel kümnendil välja 26 kettast koosneva šifreerimissüsteemi, millele sarnaneva süsteemi nimega M-94 töötas välja ja võttis kasutusele ka Ameerika Ühendriikide sõjavägi 1922. aastal. Kettaid oli võimalik süsteemist eemaldada ja nende järjekorda muuta ning ketaste järjestus määraski ära võtme, mida nii saatja kui vastuvõtja pidid teadma, et salastatud informatsioon edukalt osapoolte vahel liiguks. Kui vastuvõtja on kettad õigesse järjestusse paigutanud, pruugib tal vaid kettaid keerata nii, et tekiks eelnevalt kokkulepitud salastatud kiri või lause ning seejärel lugeda teistelt tekkinud ridadelt salastatud sõnumeid. https://maritime.org/tech/csp488.htm https://www.giac.org/paper/gsec/1555/history-encryption/102877

Jeffersoni ratasšiffer. Allikas: https://en.wikipedia.org/wiki/Jefferson_disk

Choctaw indiaanlaste kasutamine Esimeses Maailmasõjas Lisaks kirjalikele šifritele ja šifreerimismasinatele võib tekkida vajadus varjata ka suulisel teel edastatavat informatsiooni, näiteks telefonikõnede teel edastatavad sõnumid. Esimese Maailmasõja lõpu poole tekkis USA sõjaväel samuti probleem telefonikõnede pealt kuulamisega Saksa luure poolt ning vastupanuks sellele otsustati võtta kasutusele Choctaw indiaanlaste keeruline keel. Salajaste sõnumite edastamiseks kasutati Choctaw indiaanlaste abi, mida Saksa luure ei suutnud dešifreerida ning sellega mõjutati ka oluliselt I MS kulgu. Choctaw indiaanlaste rakendamine Esimeses Maailmasõjas andis ka inspiratsiooni Teises Maailmasõjas kasutatud Navajo indiaanlaste keele kasutamiseks. https://www.giac.org/paper/gsec/1555/history-encryption/102877 Allikad: https://www.sans.org/reading-room/whitepapers/vpns/history-encryption-730 https://www.giac.org/paper/gsec/1555/history-encryption/102877 https://interestingengineering.com/11-cryptographic-methods-that-marked-history-from-the-caesar-cipher-to-enigma-code-and-beyond https://maritime.org/tech/csp488.htm