Kuvassa yllä isä ja pojat tutkimassa Enigma-salauslaitetta museossa.
Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © Fort George G. Meade Public Affairs Office
Nämä avaimet ja koodit voivat kehittyneissä salakielissä olla äärimmäisen monimutkaisia. Nykypäivänä salakieliä koodaillaan tietokoneen avulla ja niiden luominen perustuu korkeampaan matematiikkaan ja muihin salamenetelmiin, joita hallitsevat vain ammatikseen salakieliä tutkivat ja koodailevat.
Persialaissotien aikaan noin 500 - 450 eaa. oli Herodotoksen mukaan käytössä seuraavanlainen menettely. Luotettavan orjan päänahka ajeltiin paljaaksi ja sitten siihen tatuoitiin sanoma. Sen jälkeen hiukset saivat kasvaa niin, että sanoma peittyi, ja orja lähetettiin matkaan. Perillä hänen päänsä ajeltiin paljaaksi ja viesti voitiin lukea. Tämän viestitystavan huono puoli oli sen hitaus, sillä hiusten kasvaminen peittäväksi ottaa oman aikansa. - Kukapa tietää, vaikka tuolloin käytettiin peruukkiakin. Peruukki keksittiin jo antiikin Egyptissä.
1) Manuaalisen salakirjoituksen aikakausi - faaraoiden Egyptistä, noin 2000 eaa. - ensimmäisen maailmansodan loppuun, vuoteen 1918.
2) Koneellisen salakirjoituksen aikakausi - alkoi pian ensimmäisen maailmansodan jälkeen vuonna 1918 ja jatkuu edelleen.
3) Digitaalisen salakirjoituksen, tietokoneiden aikakausi - alkoi 1900-luvun viimeisinä vuosikymmeninä ja merkitsi dramaattista salakirjoituksen kehittymistä.
Khnumhotep II:n hautakammio.
Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © RolandUnger
Roomassa myös paavit ovat käyttäneet jo hyvin kauan aikaa sitten hyväkseen salakirjoitusta ja pitäneet näin Vatikaanin salaisuudet piilossa ulkopuolisilta. Vatikaanin käytössä sanotaan olleen aikoinaan kaikkein parhaimmat salakirjoitusjärjestelmät.
Kryptologian isäksi mainittu italialainen Giovanni Soro (? Venetsia - 1544) eli renessanssin aikaan. Hän oli ammattimainen salakirjoituksen asiantuntija, ensimmäinen laatuaan länsimaissa ja koodinmurtaja. Esimerkiksi paavi Klemens VII (1477 - 1534) - kuvassa yllä, lähetti usein Vatikaanin salakielisiä sanomia Sorolle esitarkastukseen, ennen niiden lähettämistä. Soro varmisti sen, että viestejä ei joku ulkopuolinen voinut murtaa.
Steganogrammi on sanoma, jossa salainen viesti on tehty näkymättömäksi. Menneinä aikoina viestin merkinnät on voitu saada näkymättömiksi käyttämällä mm. eläinten tai kasvien ainesosia, kuten hedelmämehua, sylkeä, äidinmaitoa tai virtsaa, jotka on saatu näkyviksi vaikkapa kuumalla raudalla.
Myös kemiallisia aineita, kuten salmiakkia, kobolttikloridia tai rikkihappoa on voitu käyttää näkymättömissä viesteissä. Näistä aineista monet voidaan saada näkyviksi ultraviolettivalossa.
Toisessa salakirjoituksen pääryhmässä, kryptografiassa, viesti voidaan kylläkin helposti havaita, mutta ilman avainta eli koodia viestin ymmärtäminen voi olla joko vaikeaa taikka mahdotonta.
Yhdysvaltojen sisällissodassa käytetty salakirjoituslevy.
Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © RadioFan
Kryptologian kirja Polygraphiae.
Albertin menetelmää kehitti edelleen saksalainen apotti ja okkultisti Johannes Trithemius (1462 - 1516). Hän julkaisi kryptologian kirjan, jonka nimi on Polygraphiae. Teos on antanut nimensä modernille steganografialle.
Julius Caesar - (12. tai 13. heinäkuuta 100 eaa. tai 102 eaa. - 15. maaliskuuta 44 eaa.). Lat. Gaius Iulius Caesar. Roomalainen diktaattori - valtiomies, sotapäällikkö ja kirjailija. Caesar ei ollut keisari, vaan imperaattori (Imperator), diktaattori ja yksinvaltias. Caesarin adoptoimasta Octavianuksesta tuli ensimmäinen Rooman keisari ja hän sai tällöin arvonimen Augustus. Arvonimi keisari on johdettu Caesarin nimestä.
Caesarin järjestelmässä kukin selväkielen kirjain korvataan muulla kirjaimella, tässä nimenomaisessa tapauksessa a:n tilalle kirjoitetaan d. Saman periaatteen mukaisesti kirjoitetaan kaikki muutkin kirjaimet niin, että selväkielisen kirjaimen ja salakielisen kirjaimen väliin jää kaksi kirjainta. B on siten d, c on f, d on g, e on h, jne. Aakkosten loppupäässä sijaitsevat kirjaimet korvataan alkupään kirjaimilla.
Esimerkkisana Caesarin salakirjoituksella:
Xyqxyulvyvl = Tunturisusi.
Mikään ei estä tekemästä Caesarin järjestelmästä omaa viritystään, jossa selväkielisen kirjaimen ja salakielisen kirjaimen väliin jää enemmän kuin kaksi kirjainta. Tätäkin sitten voi monin tavoin halutessaan monimutkaistaa.
Caesarin salakirjoitukseen perustuvaa salakirjoitusta Rot13 käytetään nykyisin internetissä. Siinä siirrytään salattaessa kirjain, siitä 13 kirjainta eteenpäin.
Kun salakirjoitus on tehty jotakin tällaista yksinkertaista koodia käyttäen, sen purkaminen on ammattihenkilölle helppoa. Yleisellä tasolla salakielisen viestin avaaminen perustuu kielen lakien tuntemiseen ja kirjoitusjärjestelmän rakenteen analysointiin.
Kaikkein kehittyneimmissäkin salakirjoituksissa perustavoite on aina sama. Esittää kirjoitus sellaisessa muodossa, että vain kirjoituksen vastaanottaja kykenisi sen avaimen avulla kääntämään luettavaan muotoon.
Yksinkertaisimmassa korvausmenetelmässä vastaa selväkielisen sanoman jokaista kirjainta, sanaa ja lausettakin aina sama kirjain tai muu merkki. Näistä esimerkkinä on 1400-luvulla kehitetty ja erityisesti 1700-luvulla käytetty siankarsinasalakirjoitus ("sikolättikoodi") eli vapaamuurarisalakirjoitus. Se koostuu pistekuvioista, joissa kukin piste ilmoittaa aakkosen paikan tulkintaa varten laaditussa ristikossa.
Vapaamuurarisalakirjoitus edustaa vakio- eli kiinteäkantaista substituutio- eli korvausmenetelmää. Sen murtaminen eli avaaminen on asiantuntijalle kohtalaisen helppo tehtävä, mikäli salakielitekstiä on riittävän runsaasti ja avaaja on selvillä siitä, mikä kieli on kyseessä. Avaajan on tällöin tiedettävä myös kielen aakkosten esiintymistiheys normaalitekstissä.
Vakiokantaisen, koodiltaan tuntemattoman salakielen avauksessa kootaan samanlaiset merkit ryhmiinsä, ja niiden esiintymisrunsauden pohjalta päästään kyseisen kielen selväkielisiin aakkosiin.
Vakiokantaisen korvausmenetelmän ohella on liukuvakantainen korvausmenetelmä. Siinä selväkielisten ja salakirjoitusmerkkien vastaavuus on sovitun kaavan mukaan erilainen. Näitä edustaa ranskalaisen Blaise de Vigenèren (1523 - 1596) mukaan nimetty kaavio.
Transpositiosalakirjoituksessa aakkoset säilyttävät alkuperäisen merkityksensä, mutta ne pannaan normaalista poikkeavaan, koodin edellyttämään järjestykseen.
Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © Fort George G. Meade Public Affairs Office
Salakirjoitustaito
Salakieli eli salakirjoitus on sellainen kirjoitustapa, jossa on tarkoituksena salata kirjoituksen sisällys ulkopuolisilta. Jotta salakirjoituksen vastaanottaja kykenee avaamaan salakielisen viestin luettavaan muotoon, hän tarvitsee asianomaisen salakirjoituksen avaimen eli koodin.Nämä avaimet ja koodit voivat kehittyneissä salakielissä olla äärimmäisen monimutkaisia. Nykypäivänä salakieliä koodaillaan tietokoneen avulla ja niiden luominen perustuu korkeampaan matematiikkaan ja muihin salamenetelmiin, joita hallitsevat vain ammatikseen salakieliä tutkivat ja koodailevat.
Piiloviesti
Piiloviesti voi toki olla salakirjoitettukin, mutta piiloviesti voi olla myös sellainen selväkielinen viesti, joka on piilotettu niin hyvin, että sitä ei ulkopuolinen löydä.Persialaissotien aikaan noin 500 - 450 eaa. oli Herodotoksen mukaan käytössä seuraavanlainen menettely. Luotettavan orjan päänahka ajeltiin paljaaksi ja sitten siihen tatuoitiin sanoma. Sen jälkeen hiukset saivat kasvaa niin, että sanoma peittyi, ja orja lähetettiin matkaan. Perillä hänen päänsä ajeltiin paljaaksi ja viesti voitiin lukea. Tämän viestitystavan huono puoli oli sen hitaus, sillä hiusten kasvaminen peittäväksi ottaa oman aikansa. - Kukapa tietää, vaikka tuolloin käytettiin peruukkiakin. Peruukki keksittiin jo antiikin Egyptissä.
Salakirjoituksen kolme aikakautta
Salakirjoitusta on käytetty kolmena historiallisena aikakautena, jotka voidaan selkeästi erottaa toisistaan. Nämä ajanjaksot ovat:1) Manuaalisen salakirjoituksen aikakausi - faaraoiden Egyptistä, noin 2000 eaa. - ensimmäisen maailmansodan loppuun, vuoteen 1918.
2) Koneellisen salakirjoituksen aikakausi - alkoi pian ensimmäisen maailmansodan jälkeen vuonna 1918 ja jatkuu edelleen.
3) Digitaalisen salakirjoituksen, tietokoneiden aikakausi - alkoi 1900-luvun viimeisinä vuosikymmeninä ja merkitsi dramaattista salakirjoituksen kehittymistä.
Khnumhotep II:n hautakammio.
Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © RolandUnger
Egyptin faaraot
Salakirjoituksella on pitkä historia. Ensimmäisinä sitä käyttivät Egyptin faaraot. Aivan ensimmäiset, jonkinlaiset salakirjoitusmerkinnät on löydetty Khnumhotep II:n hautakammiosta ajalta 1900 eaa. Näiden hieroglyfien tarkoituksena ei ole ollut piilottaa viestiä, vaan tehdä siitä jotenkin arvokkaampi.Polybus ja signalointimenetelmä
Kreikkalainen historioitsija Polybus (208 - 125 eaa.) keksi signalointimenetelmän, jota alettiin käyttää laajasti salakirjoitusmenetelmänä. Hän järjesti kirjaimet taulukkoon. Monia piirteitä Polybuksen kehittämästä salakirjoitusmenetelmästä hyödynnetään kryptografiassa vielä nykyisinkin.Rooman keisarit
Kuuluisia salakirjoituksen hyödyntäjiä antiikin aikaan on ollut Rooman imperaattori Julius Caesar, jonka nimen mukaisesti on nimetty hänen oma salakirjoitusmenetelmänsäkin, Caesarin järjestelmä.Keskiajan arabit
Keskiajalla arabit tutkivat salakirjoitusta. 800-luvulla arabitiedemies, islamilainen arabialainen yleisnero: filosofi, luonnontieteilijä, astrologi ja tähtitieteilijä, alkemisti, matemaatikko, musiikin teoreetikko sekä lääkäri Al-Kindi (801 - 873) julkaisi kaikkein aikojen ensimmäisen, salakirjoitusta käsittelevän kirjan.Renessanssin diplomaatit, Vatikaani - salakirjoituksen isä Giovanni Soro
Renessanssiaikana salakirjoitukseen olivat erityisen viehtyneitä diplomaatit.Roomassa myös paavit ovat käyttäneet jo hyvin kauan aikaa sitten hyväkseen salakirjoitusta ja pitäneet näin Vatikaanin salaisuudet piilossa ulkopuolisilta. Vatikaanin käytössä sanotaan olleen aikoinaan kaikkein parhaimmat salakirjoitusjärjestelmät.
Kryptologian isäksi mainittu italialainen Giovanni Soro (? Venetsia - 1544) eli renessanssin aikaan. Hän oli ammattimainen salakirjoituksen asiantuntija, ensimmäinen laatuaan länsimaissa ja koodinmurtaja. Esimerkiksi paavi Klemens VII (1477 - 1534) - kuvassa yllä, lähetti usein Vatikaanin salakielisiä sanomia Sorolle esitarkastukseen, ennen niiden lähettämistä. Soro varmisti sen, että viestejä ei joku ulkopuolinen voinut murtaa.
Näkymätön ja näkyvä salakirjoitus - steganografia ja kryptografia
Salakirjoitus jaetaan kahteen pääryhmään. Ryhmät ovat steganografia, jolla tarkoitetaan tiedon piilottamista ja jossa viesti on näkymätön - ja kryptografia, jossa viesti on näkyvä, mutta vaikeasti tulkittavissa. Latinan kielen sana crypta tulee kreikankielestä ja siitä on peräisin etuliite krypto, joka tarkoittaa salaista. Kryptologia tarkoittaa salausoppia, kryptografialla tarkoitetaan salakirjoitusta. Kryptologia kehittyi tieteenalaksi vasta 1900-luvulla.Steganogrammi on sanoma, jossa salainen viesti on tehty näkymättömäksi. Menneinä aikoina viestin merkinnät on voitu saada näkymättömiksi käyttämällä mm. eläinten tai kasvien ainesosia, kuten hedelmämehua, sylkeä, äidinmaitoa tai virtsaa, jotka on saatu näkyviksi vaikkapa kuumalla raudalla.
Myös kemiallisia aineita, kuten salmiakkia, kobolttikloridia tai rikkihappoa on voitu käyttää näkymättömissä viesteissä. Näistä aineista monet voidaan saada näkyviksi ultraviolettivalossa.
Toisessa salakirjoituksen pääryhmässä, kryptografiassa, viesti voidaan kylläkin helposti havaita, mutta ilman avainta eli koodia viestin ymmärtäminen voi olla joko vaikeaa taikka mahdotonta.
Yhdysvaltojen sisällissodassa käytetty salakirjoituslevy.
Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © RadioFan
Albertin salakirjoituslevyt
Italialainen renessanssinero Leon Battista Alberti (1404 - 1472) kehitteli kielitieteellisten tutkimustensa avulla salaviestejä varten monimutkaisen, pyöreän salakirjoituslevyn. Siinä on itse asiassa kaksi kuparista ympyrälevyä samalla akselilla. Levyille on merkitty kirjaimia ja numeroita, ja kun levyjä oikealla tavalla pyöritellään, voidaan laatia salakielisiä viestejä. Salattuja sanomia vaihtavilla henkilöillä on oltava samanlaiset levyt ja on sovittava yhteisestä indeksikirjaimesta.
Kryptologian kirja Polygraphiae.
Albertin menetelmää kehitti edelleen saksalainen apotti ja okkultisti Johannes Trithemius (1462 - 1516). Hän julkaisi kryptologian kirjan, jonka nimi on Polygraphiae. Teos on antanut nimensä modernille steganografialle.
Julius Caesar - (12. tai 13. heinäkuuta 100 eaa. tai 102 eaa. - 15. maaliskuuta 44 eaa.). Lat. Gaius Iulius Caesar. Roomalainen diktaattori - valtiomies, sotapäällikkö ja kirjailija. Caesar ei ollut keisari, vaan imperaattori (Imperator), diktaattori ja yksinvaltias. Caesarin adoptoimasta Octavianuksesta tuli ensimmäinen Rooman keisari ja hän sai tällöin arvonimen Augustus. Arvonimi keisari on johdettu Caesarin nimestä.
Caesarin korvausmenetelmä - Rot13
Monet nykyiset salakielijärjestelmät voivat olla hyvin monimutkaisia ja avattunakin harrastelijalle mahdottomia ymmärtää, mutta Caesarin järjestelmän oppii jokainen hetkessä. Suetoniuksen mukaan hyvin laajasti sivistynyt Julius Caesar käytti kirjeenvaihdossaan tätä salakirjoitustapaa, jossa siirrytään kustakin selväkielisen kirjoituksen kirjaimesta salakielisessä kolme kirjainta eteenpäin.Caesarin järjestelmässä kukin selväkielen kirjain korvataan muulla kirjaimella, tässä nimenomaisessa tapauksessa a:n tilalle kirjoitetaan d. Saman periaatteen mukaisesti kirjoitetaan kaikki muutkin kirjaimet niin, että selväkielisen kirjaimen ja salakielisen kirjaimen väliin jää kaksi kirjainta. B on siten d, c on f, d on g, e on h, jne. Aakkosten loppupäässä sijaitsevat kirjaimet korvataan alkupään kirjaimilla.
Esimerkkisana Caesarin salakirjoituksella:
Xyqxyulvyvl = Tunturisusi.
Mikään ei estä tekemästä Caesarin järjestelmästä omaa viritystään, jossa selväkielisen kirjaimen ja salakielisen kirjaimen väliin jää enemmän kuin kaksi kirjainta. Tätäkin sitten voi monin tavoin halutessaan monimutkaistaa.
Caesarin salakirjoitukseen perustuvaa salakirjoitusta Rot13 käytetään nykyisin internetissä. Siinä siirrytään salattaessa kirjain, siitä 13 kirjainta eteenpäin.
Kun salakirjoitus on tehty jotakin tällaista yksinkertaista koodia käyttäen, sen purkaminen on ammattihenkilölle helppoa. Yleisellä tasolla salakielisen viestin avaaminen perustuu kielen lakien tuntemiseen ja kirjoitusjärjestelmän rakenteen analysointiin.
Kaikkein kehittyneimmissäkin salakirjoituksissa perustavoite on aina sama. Esittää kirjoitus sellaisessa muodossa, että vain kirjoituksen vastaanottaja kykenisi sen avaimen avulla kääntämään luettavaan muotoon.
Korvausmenetelmä eli substituutio ja transpositiomenetelmä
Kryptografian piiriin lukeutuva sanoma, kryptogrammi, perustuu kahteen erilaiseen menetelmään. Ne ovat korvausmenetelmä eli substituutio ja transpositiomenetelmä.Yksinkertaisimmassa korvausmenetelmässä vastaa selväkielisen sanoman jokaista kirjainta, sanaa ja lausettakin aina sama kirjain tai muu merkki. Näistä esimerkkinä on 1400-luvulla kehitetty ja erityisesti 1700-luvulla käytetty siankarsinasalakirjoitus ("sikolättikoodi") eli vapaamuurarisalakirjoitus. Se koostuu pistekuvioista, joissa kukin piste ilmoittaa aakkosen paikan tulkintaa varten laaditussa ristikossa.
Vapaamuurarisalakirjoitus edustaa vakio- eli kiinteäkantaista substituutio- eli korvausmenetelmää. Sen murtaminen eli avaaminen on asiantuntijalle kohtalaisen helppo tehtävä, mikäli salakielitekstiä on riittävän runsaasti ja avaaja on selvillä siitä, mikä kieli on kyseessä. Avaajan on tällöin tiedettävä myös kielen aakkosten esiintymistiheys normaalitekstissä.
Vakiokantaisen, koodiltaan tuntemattoman salakielen avauksessa kootaan samanlaiset merkit ryhmiinsä, ja niiden esiintymisrunsauden pohjalta päästään kyseisen kielen selväkielisiin aakkosiin.
Vakiokantaisen korvausmenetelmän ohella on liukuvakantainen korvausmenetelmä. Siinä selväkielisten ja salakirjoitusmerkkien vastaavuus on sovitun kaavan mukaan erilainen. Näitä edustaa ranskalaisen Blaise de Vigenèren (1523 - 1596) mukaan nimetty kaavio.
Transpositiosalakirjoituksessa aakkoset säilyttävät alkuperäisen merkityksensä, mutta ne pannaan normaalista poikkeavaan, koodin edellyttämään järjestykseen.
Kreikkalaisten keksimä skytale. Nopea, salakielinen viestitapa vaikkapa sotatilanteissa.
Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © Skytale
Vanhin tämän menetelmän tunnettu sovellus on spartalaisten noin 400 eaa. käyttämä tapa kääriä papyrus- tai pergamenttinauhaa spiraaliksi tasapaksun sauvan ympärille, minkä jälkeen siihen kirjoitettiin teksti kepin pituussuunnassa. Tämän laitteen nimi on skytale.
Kun nauha kehittiin auki, täytettiin siinä olevat tyhjät aukot millä tahansa kirjaimilla. Viestin vastaanottajalla oli samanpaksuinen sauva, jonka ympärille spiraaliksi kääritystä nauhasta oli helppo lukea sanoma. Jos sauva oli eripaksuinen, kirjaimet eivät asettuneet samoille kohdille kuin ne olivat viestin kirjoittajan sauvan ympärillä eikä viestistä saanut selvää. - Jos tietää tämän menetelmän toimintaperiaatteen, on viesti kuitenkin melko helppo avata, eripaksuisia sauvoja käytellen.
Samantapaista periaatetta noudatettiin 1500-luvun alkupuolella kehitetyssä Cardanin ristikossa. Sen kehitti italialainen, monien tieteenalojen maineikas tutkija Gerolamo Cardano (1501 - 1576) - kuvassa yllä. Siinä käytettiin aukollista paperia, joka pantiin varsinaisen kirjoitusarkin päälle. Salainen teksti kirjoitettiin postitettavalle paperille aukkojen kautta. Sitten aukkopaperi poistettiin ja tyhjät välit täytettiin liirumlaarumilla niin, että tekstistä tuli sekavaa luettavaa.
Sekoitusmenetelmä
Sekoitusmenetelmässä selväkielinen teksti sekoitetaan salakirjoitetuksi. Yksinkertaisin sekoitusmenetelmä on ns. reversiosalakirjoitus, jossa sanoma kirjoitetaan vaakariveille tietyn pituiselle ruudustolle, minkä jälkeen se kirjoitetaan uudelleen pystyriveittäin sovittua järjestystä noudattaen.Erityisiä sanastoja eli koodeja käyttäen voidaan kokonaisia lauseitakin korvata kirjain- tai numeroyhdistelmillä.
Gilbert Vernam vuonna 1917
Amerikkalainen insinööri Gilbert Vernam (1890 - 1960) kehitti vuonna 1917 ratkaisemattoman salakirjoitusmenetelmän. Siinä sanoman merkit korvataan toisilla merkeillä käyttäen apuna sattumanvaraisesti valittua merkkijonoa, joka on yhtä pitkä kuin sanoma. Sattumanvaraista merkkijonoa kutsutaan avaimeksi.One time pad vuonna 1918
Yhdessä Gilbert Vernamin kanssa työskennellyt, amerikkalainen kenraalimajuri Joseph Mauborgne (1881 - 1971) kehitti korvausmenetelmää vuonna 1918, ja teki siitä tyystin ratkaisemattoman. Tässä menetelmässä samaa koodia saa käyttää vain yhden ainoan kerran. Jos koodi on aidosti satunnainen ja sitä käytetään tasan kerran, salausta ei voida murtaa. Tämän todisti lopullisesti amerikkalainen matemaatikko, sähköinsinööri ja kryptologi Claude Shannon (1916 - 2001).Vanhoja, helppoja salakirjoitustapoja
Vanhoihin, manuaalisiin salakirjoituksiin kuuluvat erilaiset numerosalakirjoitukset, muurarisalakirjoitus, Mirabeaun salakirjoitus, neliösalakirjoitus, tikapuusalakirjoitus, sarakesalakirjoitus, ruudustosalakirjoitus, aakkosneliöt, pyöräsalakirjoitus, Gronsfeldin järjestelmä, yhteenlaskusanakirjoitus, lävistäjäsanakirjoitus, ruutuverkkosalakirjoitus, käännettävä ruutuverkko, Delauneyn laskusanakirjoitus, Sittlerin nelinumeroinen taulukko, kampasalakirjoitus ja monet muut menetelmät.Yhteistä näille vanhoille, käsinkirjoitettaville salakirjoituksille on se, että niiden käyttö onnistuu helposti myös harrastelijalta. Tarvitsee vain etsiä ohjeet jostakin netistä tai kirjasta, jollaiseksi aluksi sopii vaikkapa Antero Vipunen.
M-209 - Yhdysvaltain laivaston käytössä toisessa maailmansodassa ollut kannettava salauslaite. Laite edusti omana aikanaan kaikkein kehittyneintä tekniikkaa.
Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © Greg Goebel
Selväkielisestä salakieliseksi ja päinvastoin - salakirjoituskoneet
Tekstiä on voitu muuntaa selväkielisestä salakieliseksi erityisten taulukoiden avulla, käyttämällä avainkirjainta tai -tekstiä.Näissä muuntamisissa on voitu käyttää erityisiä salakirjoituskoneita, joissa on monimutkaiset elektroniset tai mekaaniset koneistot.
Tällaisessa salakirjoituskoneessa on voitu, konekirjoitusnäppäimiä käyttäen, kirjoittaa nopeasti tekstiä salakirjoituksen muotoon.
Salakirjoituskoneella kirjoitettua sanomaa on ollut mahdotonta selvittää tilastollisin menetelmin.
Hebernin koodikone.
Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © Raul654
Edward Hebern (1869 - 1952)
Amerikkalainen Edward Hebern valmisti ensimmäisen salakirjoituskoneen. Siinä käytettiin sähkövirtaa. Hän sai tälle koodikoneelleen patentin vuonna 1918, hieman ennen kolmea muuta samanlaiselle laitteelle patenttia hakenutta. He olivat saksalainen Arthur Scherbius (1878 - 1929), hollantilainen Hugo Koch (1870 - 1928) ja ruotsalainen Arvid Gerhard Damm (1869 - 1927).
Enigma
Ensimmäisen maailmansodan jälkeen saksalaiset, sähköinsinööri Arthur Scherbius (1878 - 1929) ja insinööri, yrittäjä Richard Ritter (1882 - 1936) kehittivät ensimmäisen sodankäyntiin käytettävän teknisen koodauslaitteen, Enigman. Enigma on tunnetuin salakirjoituskoneista eli salauskoneista. Se muistuttaa ulkonäöltään kirjoituskonetta, ollen sähköisten ja mekaanisten osien muodostama kokonaisuus. Mekaaninen osio koostuu näppäimistöstä, pyörivistä salauskiekoista sekä mekanismista, joka pyörittää kiekkoja jokaisen näppäimenpainalluksen yhteydessä. Kiekkojen jatkuva pyöriminen saa aikaan uuden koodauksen jokaista näppäimenpainallusta kohden.Sekä salaaminen että purkaminen tapahtuvat sähköisesti. Mekaaniset osat muodostavat jatkuvasti muuttuvan sähköisen virtapiirin. Kun näppäintä painetaan, virtapiiri sulkeutuu ja lopulta yksi lampuista syttyy, jolloin nähdään mikä kirjain vastaa alkuperäistä tekstiä. Itse viestittäminen tapahtui kuitenkin perinteisesti sähköttämällä morse-koodilla joko lennättimen tai radion välityksellä. Arthur Scherbius sai ensimmäisen Enigmaan liittyvän patentin vuonna 1918.
Saksalaiset käyttivät Enigmaa toisessa maailmansodassa. Laitteesta valmistettiin useampia versioita.
Britit rakensivat Alan Turingin johdolla sähkömekaanisen Bomben, jonka avulla he yrittivät selvitellä saksalaisten Enigman toimintaa ja murtaa sen salauksen.
Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © Tim Gage
Enigman salauksen murtaminen
Puolalainen matemaatikko ja kryptoanalyytikko Marian Rejewski (1905 - 1980) mursi ensimmäisenä Enigman salauksen vuonna 1932. Britit puolestaan mursivat, Rejewskin tekemään työhön nojautuen, operaatio Ultrassa Enigman salauksen sodan aikana Englannissa. Tämä tapahtui Bletchley Parkissa, matemaatikko ja logiikan tutkija Alan Turingin (1912 - 1954) ja monen muun eri alan asiantuntijan yhteistyönä.Näin britit salaa ja kaikessa hiljaisuudessa, saksalaisten tietämättä kykenivät sodan aikana lukemaan saksalaisten viestejä. He paljastivat tämän vasta 1960-1970-luvuilla.
Kuvassa Alan Turing nuorena. Hänen johdollaan murrettiin saksalaisten toisessa maailmansodassa 1939–1945 käyttämä Enigma-koodi. Salauksen murtamista on pidetty merkittävänä tekijänä liittoutuneiden sotamenestyksessä. Se pelasti varmuudella tuhansien sotilaiden ja siviilien hengen.
Omana aikanaan Turing ei suinkaan saanut tästä uroteostaan kiitosta ja kunniaa, vaan joutui homoutensa vuoksi häpeäpaaluun. Hän sai vuonna 1952 tuomionkin tämän vuoksi. Hän valitsi kokeellisen kemiallisen kastraation vankilan sijasta.
Vuonna 2009 Britannian hallitus esitti virallisen anteeksipyynnön matemaatikon tuomitsemisesta ja "hirvittävästä kohtelusta". Lähes 60 vuotta kuolemansa jälkeen Turing sai kuningatar Elisabet II:lta kuninkaallisen armahduksen.
Siemens t37h, kaukokirjoitin vuosimallia 1933. Reikänauha koneen vasemmassa reunassa.
Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © Hachti
Kaukokirjoittimet
Menneiden aikojen tiedonsiirtoa on harjoitettu kaukokirjoittimien avulla. Niiden yhteyteen on asetettu salakirjoituskone, joka on tuottanut salakirjoitettua reikänauhaa. Vastaanottaja on voinut oikealla avaimella saada vastaanotetuksi tällaisen reikänauhan automaattisesti selväkielisenä.Reikänauha on 18-millimetristä paperinauhaa, jolle lyödään sokeainkirjoitusta muistuttavaa reikäsarjaa, joka koostuu viidestä rivistä.
Lorenz SZ-40/42
Lorenz SZ-40/42, joka on tunnettu lempinimillä Tunny ja Lorenz-kone, oli Natsi-Saksan sotilasyksiköiden käyttämä korkeantason salauslaite. Kun Enigmaa käytettiin sähkötysyhteyden avulla, niin Lorenz SZ-40/42 toimi yhdessä kaukokirjoittimen kanssa. Kaukokirjoituksen tapaan selväkielinen teksti kirjoitettiin ensiksi reikänauhalle. Tämä reikänauha lähetettiin Lorenz SZ-40/42:n kautta, ja tällöin teksti muuttui salatuksi. Vastaanottaja kytki vastaavasti salausosan toimintaan ja purettu selkoteksti tulostui nauhalle.
Lorenz SZ-40/42:n sisuksissa esittäytyy huikea saksalainen insinööri- ja koneenrakennustaito.
Navajo-kieli salakielenä
Puhuttua kieltä on vaikeaa lähettää salakielisenä. Yhdysvalloissa keksittiin tähän ongelmaan sellainen ratkaisu toisen maailmansodan aikana, että radiokielenä käytettiin navajojen kieltä. Tähän kieleen päädyttiin, kun ensiksi käytiin läpi kaikkia intiaanikieliä. Sitä ei tunnettu USA:n ulkopuolella eikä tiettävästi yksikään saksalainen tai japanilainen osannut navajoa.Moderni kryptologia
Modernin salakirjoitustieteen piirissä hyödynnetään sellaisia menetelmiä, jotka pohjautuvat informaatioteoriaan, symmetrisiin salakirjoitusmenetelmiin ja julkisen avaimen salakirjoitukseen (RSA).
Kuva www.freepik.com.
Tietokone ja salakirjoitus
Tietokone on vienyt salakirjoitusten koodailutkin ihan uusiin sfääreihin. Salakirjoitusmenetelmät ja niiden tutkimus ovat kehittyneet huomattavasti ja monet sovellukset hyödyntävät salakirjoitusta.Verkon tietoturvallisuus vaatii luotettavasti toimiakseen salakirjoitusta. Se on tärkeää esimerkiksi elektronisessa kaupankäynnissä verkon välityksellä. Tehokkaat salakirjoitusmenetelmät varmistavat sen, että luottamukselliset tiedot eivät joudu asiattomiin käsiin.
Kryptografia - tiede, joka tutkii miten viestejä voidaan salata ja pitää ulkopuolisilta salassa.
Kryptoanalyysi - tutkii, miten salattuja viestejä voidaan purkaa tietämättä avainta.
Kryptologia - matemaattinen tiede, joka tutkii salakirjoitusta.
Steganografia - menetelmä salatun sanoman kätkemiseksi, niin, että sen olemassaolo on salattu.
Selväkieli - alkuperäinen selväkielinen sanoma.
Salakieli - salakirjoitettu sanoma.
Lähteet
*Veikko Siivola: Salakirjoituksen historia
*Venla Pöyliö, Tylkkäri: Salakirjoituksen aatelia
*Spectrum, WSOY: Salakirjoitus
*Kodin suuri tietosanakirja, Weilin&Göös: Salakirjoitus
*Antero Vipunen, WSOY: Salakirjoitus
*Wikipedia: Enigma ja Lorenz SZ-40/42
*Yle Uutiset: Enigma-koodin purkaja sai kuninkaallisen armahduksen – lähes 60 vuotta kuolemansa jälkeen
*Huzaifa Sidhpurwala: A Brief History of Cryptography
*Encyclopedia Britannica: History Of Cryptology
*Insinöörilehti: Reikänauha
Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © Special Collections Toronto Public Library
Sherlock Holmes ja salakirjoitukset
Maailman suurin salapoliisi, Sherlock Holmes oli hyvin viehtynyt salakirjoitusten purkuun. Salakirjoitukset saivat Holmesin haltioitumaan ja hän yleensä aina lopulta kykeni ratkaisemaan ne."Vaikka salakirjoituksesta on tullut tiedettä, on kotikutoisuus edelleen sallittua. Jos hifi-puuhastelu ei kiinnosta, on omien salametodien keksiminen ja käyttäminen edelleenkin sallittua. Jopa aikuisille." - Venla Pöyliö