التشفير هو أحد أقسام علم التعمية ويتخصص بحماية المعلومات من الانكشاف أمام طرف غير مرخص له بذلك.

تاريخ التشفير[عدل]

تعتبر الكتابة السرية من اقدم أشكال التشفير فهي قديمة قدم الكتابة نفسها مع أنه يجب الإشارة إلى أنه الكتابة المجردة كانت قبل 2000 عام تمثل بحد ذاتها نوعا من أنواع الحماية للمعلومة. هذه الكتابة السرية نجدها في هيروغليفية مصر القديمة أو في ألواح من بلاد مابين النهرين تشرح أسرار الاواني الفخارية المصقولة وفي الكاماسوترا الهندية و حتى في الانجيل. ايضا ذكر الفيلسوف اليوناني بلوتارخوس بأن المنجمين في مصر كانو يحمون نبؤاتهم بالكتابة السرية. يعود الفضل في اختراع الكتابة بشكلها الحالي إلى الفينيقيين قبل 3000 عام. عدد الأحرف اللينة و الساكنة يختلف من لغة إلى أخرى. و تعتبر بعض اللغات السامية حالة متطرفة من حيث خلوها من اية أحرف لينة مكتوبة. معدل الأحرف الساكنة 3 في الكلمة الواحدة بالنسبة لأغلب اللغات. أول من أدخل كتابة الأحرف اللينة هم الآراميون تلاهم الإغريق وذلك للتفريق بين اللغات. وهنالك حالات معروفة في التاريخ حين كتبت الأحرف اللينة المستخدمة في سطر معين على جانبه ليتحدد معنى النص.

تطور الكتابة و حاجتها لنقل معلومات و أفكار ليس بالضرورة أن يكون قارئها على اطلاع مسبق عليها اجبرتها على توخي الدقة في النقل و ابرزت الحاجة إلى تدوين الأصوات اللينة لتحديد معنى و لفظ الكلمة دون لبس. هذه الحاجة لتدوين الأصوات اللينة تعاملت معها اللغات بشكل مختلف فمنها من دون هذه الاصوات على شكل أحرف كمعظم اللغات الهند أوروبية و منها من اعتمد التشكيل كالعربية و العبرية ومنها من دونها صراحة عند كل موضع و منها من اكتف بتدوينها عند احتمال التباس المعنى. إضافة لذلك ظهرت الحاجة للتميز بين الأصوات المختلفة في النطق و المتشابهة في الكتابة عن طريق اضافة علامات تميز هذه الاصوات كتابيا أيضا مثال على ذلك التنقيط في الكتابة العربية. هذه الخصائص التي تتفرد بها اللغات المختلفة لم يلتفت إليها بشكل عملي إلى في القرن الخامس عشر عندما استخدمها العرب في تحليلهم لبعض الشفرات و اساليب استخراج المعمى من النصوص.

نشأت خوارزميات التشفير كغيرها من الاكتشافات القديمة في مختلف مجالات النشاط البشري لا يمكن ترتيبها بشكل خطي. هذه الاكتشافت غالبا ما ظهرت في اماكن متفرقة. ولم يكن حينها الاتصال بين مراكز المعرفة المختلفة سريعا كما اليوم. حتى انه كان من السائد التخفي و التكتم على العديد من هذه المعلومات لأنها كانت تقدم نوعا من الافضلية. استمر هذا الوضع إلى أن اخترع غوتنبرغ الطباعة عام 1440 و ارتفع معدل تبادل المعلومات المكتوبة لمستويات غير مسبوقة.

كان الإغريق القدماء أفضل من وثق التشفير -كالعديد من المجالات العلمية - في أوروبا. يرجع ذلك للعديد من الأسباب لكن أهمها هو الإنتشار الواسع نسبيا للأبجدية و الشكل الكتابي للتعبير منذ القرن الثامن قبل الميلاد. أخذ الإغريق الكتابة عن الفينيقين الساميين حيث كانت كتابتهم أسهل من الهيروغليفية المصرية. حيث نجد ذكرا للتشفير في ملحمة الإلياذة لهومر (القرن الثامن قبل الميلاد) حيث ذكر تعبير الكتابة السرية لكن لم يوضح نوعها.

إحدى أقدم الشيفرات المعروفة و الموثقة هي تلك التي استخدمها يوليوس قيصر في مراسلاته و التي باتت تعرف فيما بعد بشيفرة قيصر (القرن الأول قبل الميلاد). بوليبيوس اقترح في القرن الثالث قبل الميلاد نظام تشفير يعتمد على ابدال كل رمز برمزين مقابلين له من جدول محدد سلفا. تم تطوير و استخدام هذه التقنية بشكل واسع فيما بعد خلال القرنين 18 و 19.

في اسبرطة استخدمت شيفرة إبدال Transposition تدعى سكيتاليه Scytale (تحتاج لتوسع)

كان لسقوط الامبراطورية الرومانية عام 476 م و ماتلاه من تراجع للحضارة الأوروبية بشكل عام أثر كبير على تطور التشفير حيث لم يعرف هذا المجال أي تطور يذكر في معظم فترة العصور الوسطى و أتسمت نظم التشفير المستخدمة في تلك الفترة ببساطتها الشديدة كالكتابة العكسية أو العامودية أو اسقاط الأحرف اللينة أو استخدام اللغات الأجنبية مع إزاحة مسافة حرف واحد وغيرها من الأنظمة المشابهة.

في بداية القرن الرابع عشر و خلال فترة حكم البابا يوحنا الثاني و العشرين ظهرت أول مرسالة مشفرة محفوظة إلى الآن و التي تمت بينه و بين ممثليه و كان ينقلها مراسلين خضعو لتدريب خاص. حيث يظهر فيها استخدام ما يعرف بالترميز أو لوائح الكلمات (Nomenclators). على النقيض من التشفير حيث يتم تبديل الأحرف أو مجموعة أحرف فإنه في هذا الترميز يتم تبديل أسماء و ألقاب الاشخاص الذين ورد ذكرهم في الرسالة. كما كان يتم تبيدل الأحرف اللينة و الأحرف الساكنة و غيرها من الطرق الشبيهة. طرأ على هذه الأساليب تحسينات عديدة و خاصة في الفترة الواقعة بين عامي 1378 و 1417 خلال الصراع الذي كان دائرا بين باباوين أحدهما في روما و الآخر في أفينون.

مثل هذه المستندات ليست حكرا فقط على أرشيف الفاتيكان وانما يمكننا العثور عليها ضمن البليد الدبلوماسي زمن الامبراطورية النمساوية-المجرية. يطلق على هذه الاساليب الآن اسم كتاب الرموز و الذي استعمل خلال الحرب العالمية الثانية و في بعض الحالات حتى في يومنا هذا.

ليون باتيستا ألبرتي (1404-1472) قام بناء على طلب من البلاط الباباوي بدراسة مقارنة لطرق التشفير المستخدمة آنذاك و اختيار أفضلها. جيوفاني باتيستا بورتا (و. 1535) ألف كتابا عن التشفير يدعى "De Furtivis Literam Notis". تحدث فيه عن الإبدال Transposition و الإحلال Substition و هي مبادئ أساسية تستخدم بتعديلات مختلفة إلى يومنا هذا.

كيرهوف كان أول من أوضح حقيقة أن أمن خوارزمية التشفير يجب أن يعتمد حصرا على إخفاء المفتاح وليس على إحفاء الخوارزمية نفسها. هذا المبدأ كان أحد 6 شروط شهيرةوضعها كيرهوف لتصميم نظام تشفير آمن و عرفت فيما بعد باسم مبادئ كيرهوف. عمليا لم يدخل هذا المبدا حيز التنفيذ إلا في سبعينيات القرن العشرين.

هيل كان من بين قلة من العلماء الذي كانو يدركون بأن دخول الرياضيات لمجال التشفير أصبح ضرورة حتمية. فقد استطاع أدريان ألبيرت في العام 1941 أن يبني على أعمال هيل الرائدة في هذا المجال حيث أدرك أنه يمكن استعمال بنى جبرية مختلفة لغرض التشفير. كما توصل إيضا إلى نتيجة (ليست صحيحة تماما) بأن كل شيفرة (كلاسيكية) يمكن تجميعها باختيار اسلوبي تشفير من الأساليب الثلاثة التالية: الإبدال، فيجينير، المفتاح الذاتي. فيما بعد قام شانون بتتنظيم و تطوير هذه الأفكار في أعماله. و التي تعتبر نهاية لحقبة التشفير الكلاسيكي.

تاريخ ويكي إنكليزي[عدل]

تاريخ التشفير يعود لآلاف السنين. حتى عقود قيلية خلت كان النوع الوحيد من التشفير هو التشفير الكلاسيكي و هي طرق للتشفير تعتمد على الورقة و القلم أو ربما بمساعدة ميكانيكية بسيطة. مع اختراع آلات ميكانيكية معقدة و أخرى كهروميكانيكية مطلع القرن العشرين ظهرت وسائل للتشفير أكثر تعقيدا و كفاءة كآلة إنيغما الدوارة. كما أن التطورات اللاحقة التي أدت إلى ظهور الإلكترونيات و الحوسبة سمح بوضع تصاميم أكثر تعقيدا و أقل ملائمة لأدوات بسيطة كالقلم و الورقة.

تطور التشفير سارا يدا بيد مع تطور الفرع الآخر من علم التعمية، تحليل التشفير و هو كسر أو اختراق للرموز و الشيفرات. اكتشاف و تطبيق مايعرف بالتحليل التواتري سمح بقراءة الإتصالات المشفرة في مواضع غيرت مجرى التاريخ. و بذلك كانت برقية زيمرمان سبب دخول الولايات المتحدة الحرب العاليمة الأولى و قراءة الحلفاء لشفرات النازيين الألمان قصرت من زمن الحرب العالمية الثانية نحو سنتين حسب بعض التقديرات.

حتى سبعينيات القرن العشرين كان التشفير بشكل كبير حكرا على الحكومات. لكن حدثين هامين أديا إلى كسر هذا الاحتكار الحكومي و هما: وضع معيار التشفير العمومي (معيار تشفير البيانات DES) و اختراع التشفير بالمفتاح العمومي.

التشفير الكلاسيكي[عدل]

أقدم استعمال معروف للتشفير ظهر في استخدام هيروغليفية غير تقليدية منقوشة على صروح من عصر الممكلة القديمة في مصر (قبل حوالي 4500 عام). لم تعتبر هذه محاولات جادة للقبام باتصالات سرية و انما نوع من الالغاز و المكائد أو حتى كنوع من التسلية للمشاهدين المتعلمين. هذه أمثلة عن استخدامات أخرى للتشفير أو أشياء تبدو مشابهة لذلك. بعض الألواح الطينية من بلاد مابين النهرين تحتوي على وصفات مشفرة يعتقد بأنها ذات قيمة تجارية. لاحقا استعمل علماء العبرية شيفرة إحلالية بسيطة وحيدة الأبجدية (كشيفرة أتاباش) على الأغلب حوالي 500 إلى 600 قبل الميلاد.

للتشفير تاريخ عريق في الكتابات الدينية لإزعاج الثقافة المهيمنة أو السطات السياسية. ربما أكثرها شهرة هو "عدد الوحش" من سفر الرؤيا في العهد الجديد. الرقم 666 قد تكون طريقة مشفرة للتكتم على إشارة خطيرة. العديد من العلماء يعتقدون بأنها إشارة مبطنة للإمبراطورية الرومانية أو للإمبراطور الروماني نيرون، (و بالتالي لسياسات الاضطهاد الرومانية) بحيث تفهم من قبل من هم على اطلاع (من لديهم المفتاح للفهم) و بنفس الوقت يبقى آمنا أو على الأقل قابلا للإنكار (و بالتالي أقل خطرا) في حال انتبهت لها السلطات. على الأقل بالنسبة لكتابات المسيحيين الأرثوذكس انتهت الحاجة لمثل هذه السرية مع اعتناق الامبراطور قسطنطين المسيحية و اعتمادها دينا رسميا للامبراطورية. يقال أن الإغريق القدماء عرفوا بعض الشيفرات (مثل شيفرة سكيتال الإبدالية التي يقال بأنها استعملت من قبل جيش اسبرطه). هيريدوت أخبرنا عن رسائل سرية مخفية تحت طبقة من الشمع على الواح خشبية أو كوشم على رأس عبد يختفي بعد نمو الشعر على الرغم من ذلك لا يمكننا اعتبار هذه الوسائل تشفيرا لان الرسائل تصبح مقروءة حالة اكتشافها. تعرف هذه الوسائل بالستيغانوغرافيا. طريقة إغريقية اخرى قام بتطويرها بوليبيوس و تعرف حاليا بمربع بوليبيوس. الرومان ايضا كان لديهم اطلاع على التشفير (كشيفرة قيصر و أنماطها المختلفة). هنالك ذكر قديم لكتاب قديم عن التشفير العسكري الروماني و خاصة المستعمل من قبل يوليوس قيصر و لكن للاسف فقد فقد.

في الهند ايضا عرفو التشفير جيدا. فقد نصحت الكاماسوترا باستخدام التشفير كوسيلة للتواصل بين العشاق من دون ان يفتضح امرهم.

التشفير في العصور الوسطى[عدل]

اصوات لينة samohlasky aoeiu اصوات ساكنة spoluhlasky