Nguồn gốc của Mật mã học

Mật mã học có nguồn gốc lâu đời cùng với sự phát triển của con người qua các thời kỳ.

Con người từ nhiều thời đại khác nhau có 2 nhu cầu tự nhiên vốn có:

• Giao tiếp và chia sẻ thông tin
• Giao tiếp một cách có chọn lọc.

Từ những nhu cầu đó, Mật mã học ra đời với những cách mã hóa thông tin mà chỉ có những người nhất định mới có thể tiếp cận được nội dung của thông tin đã mã hóa. Những người ngoài cuộc sẽ không có bất kỳ thông tin nào, mật dù thông tin lọt vào tay của họ.

Từ "cryptography" - mật mã, được ghép bởi hai từ tiếng Hy Lạp là "Krypto" nghĩa là ẩn, che giấu, và từ "graphene" nghĩa là bản ghi chép.

Lịch sử của Mật mã học

Ngành Mật mã học được xem là được sinh ra cùng với văn bản viết tay. Khi nền văn minh phát triển, con người được tổ chức cao hơn từ các bộ lạc, các nhóm cho đến một quốc gia. Điều này dẫn đến sự mâu thuẫn về chính trị, quyền lực, ...  và dẫn đến chiến tranh, những điều này thúc đẩy những nhu cầu giao tiếp của con người một cách bí mật. Nên Mật mã học được phát triển liên tục đến ngày nay.

Nguồn gốc của mật mã được tìm thấy trong các nền văn minh La Mã và Ai Cập.

Chữ tượng hình - Kỹ thuật mã hóa lâu đời nhất

Các bằng chứng đầu tiên về mật mã có thể được truy nguồn từ việc sử dụng các "chữ tượng hình", Khoảng 4000 năm trước, người Ai Cập đã sử dụng các chữ tượng hình trong giao tiếp qua văn bản. Mật mã này bí mật và chỉ những dịch giả mới có thể biết, những người này dịch văn bản trên danh nghĩa của vua. 

(Một hình ảnh về chữ tượng hình)

Sau đó, những học giả chuyển sang sử dụng những chữ cái đơn lẻ, đơn giản thay thế cho mật mã vào khoảng 500 - 600 TCN. Việc mã hóa cũng đơn giản là thay thế các chữ cái trong thông điệp bằng chữ cái khác theo một quy tắc bí mật. Quy tắc này trở thành chìa khóa để khôi phục lại thông điệp từ thông điệp đã được mã hóa.

Ngay thời kỳ đầu của đế chế La Mã đã có những phương pháp mã hóa, phổ biến nhất là Mã hóa dịch chuyển Caesar, dựa trên việc dịch chuyển các chữ cái trong thông điệp bằng một con số đã thỏa thuận trước giữa những người trong cuộc (số 3 là lựa chọn phổ biến nhất). Người nhận thông điệp này phải dịch chuyển ngược lại cũng với con số thỏa thuận đó và thu về thông điệp gốc.

Mật mã ẩn

Steganography - mật mã ẩn hoặc còn gọi là mật mã phủ. "Steganography" được ghép từ 2 từ tiếng Hy Lạp là "Stanos" nghĩa là phủ, "graphy" nghĩa là viết hoặc vẽ. Trong phương pháp này, người ta muốn bảo vệ bí mật bằng cách che giấu thông tin mà họ không muốn người khác nhận ra được sự tồn tại của thông tin này.

Thời xưa, để gửi thông tin mật đi, người ta dùng các bảng gỗ khắc các thông báo và hình ảnh cần giấu rồi phủ sáp ong lên hoặc xăm tin tức lên đầu của người mang tin, để một thời gian cho tóc mọc lại, rồi lại cạo trọc đi khi muốn đọc bản tin đó, ... Hay một phản ứng hóa học là dùng nước chanh viết lên giấy trắng rồi để khô, khi muốn đọc thì để dưới ánh nắng mặt trời hoặc nhiệt từ lửa nến. Những ví dụ vừa nêu là mật mã ẩn.

Trong mật mã ẩn, những người xâm nhập trái phép sẽ không nhận thức được dữ liệu thực tế bị ẩn bên trong. Còn với những người đã được chỉ định hợp phép thì thấy được thông điệp ẩn.

Sự phát triển của Mật mã học

Trong thời kỳ và sau thời kỳ Phục Hưng Châu Âu, Italia và Đức đã nhanh chóng dẫn đầu sự phát triển của kỹ thuật mật mã, Phân tích, nghiên và bẻ khóa các kỹ thuật khác nhau để bẻ khóa các mật mã bí mật.

• Cải thiện kỹ thuật mã hóa, ví dụ như mã hóa Vigenere ra đời và tồn tại ở thế kỷ XV.
• Chỉ sau thế kỷ XIX, Mật mã học mới phát triển tinh vi hơn và thành khoa học và nghệ thuật bảo mật thông tin.
• Đầu thế kỷ XX, với sự phát minh của các máy móc cơ khí và máy móc điện. Điển hình như máy Enigma cung cấp công cụ tiên tiến hơn và hiệu quả hơn cho việc mã hóa thông tin. Enigma là một loại máy cơ điện dùng để mã hóa thông tin được phát triển bởi một kỹ sư người Đức - Arthur Scherbius vào cuối chiến tranh thế giới I. Ban đầu nó được dùng trong mục đích thương mại nhưng sau đó được chính phủ và quân đội Đức Quốc Xã sử dụng.
• Trong suốt thời kỳ thế chiến thứ II, Cả mật mã và phân tích mật mã đều trở thành một bộ môn Toán học.

Với những tiến bộ đang diễn ra trong lĩnh vực này, các tổ chức chính phủ, các đơn vị quân đội và các doanh nghiệp bắt đầu sử dụng các ứng dụng của Mật mã học. Họ sử dụng mật mã và mã hóa để bảo mật bí mật của mình. Bây giờ, với sự xuất hiện và phát triển của máy tính và Internet đã mang Mật mã học đến tay những người phổ thông.