Kryptografia to matematyka. Nie będę wchodził w szczegóły, bo matmy za bardzo nie rozumiem – ale jeśli bardzo chcecie się czegoś na ten temat dowiedzieć, zajrzyjcie do Wikipedii.
Oto, co pisze się na ten temat w szkolnych brykach: Pewnego rodzaju funkcje matematyczne są naprawdę łatwe do przeprowadzenia w jedną stronę i naprawdę trudne w drugą. Łatwo jest pomnożyć dwie duże liczby pierwsze i uzyskać olbrzymią liczbę. Jednak naprawdę trudno jest określić, które liczby pierwsze należy przez siebie pomnożyć, żeby otrzymać tę gigantyczną liczbę.
Oznacza to, że jeśli wpadliście na pomysł, jak zakodować coś, opierając się na mnożeniu dużych liczb pierwszych, to rozkodowanie tego bez znajomości tych liczb będzie trudne. Potwornie trudne. Nawet jeśli wszystkie dotychczas wynalezione komputery będą nad tym pracować dwadzieścia cztery godziny na dobę przez trylion lat, nie będą w stanie tego rozwiązać.
Zaszyfrowana wiadomość składa się z czterech części: wiadomości oryginalnej zwanej tekstem jawnym; wiadomości zakodowanej zwanej tekstem zaszyfrowanym; systemu kodowania nazywanego szyfrem; i w końcu z klucza – sekretnego elementu, który wkłada się do szyfru razem z tekstem jawnym w celu stworzenia tekstu zaszyfrowanego.
Kiedyś kryptografowie chcieli to wszystko zachować w tajemnicy. Każda agencja i rząd miały własne szyfry oraz swoje klucze. Naziści nie chcieli, żeby alianci dowiedzieli się, w jaki sposób szyfrują wiadomości, a tym bardziej jakich kluczy używają do ich odszyfrowywania, i vice versa. Wygląda na to, że to dobry pomysł, prawda?
Wcale nie.
Kiedy po raz pierwszy ktoś powiedział mi o tych całych liczbach pierwszych, od razu stwierdziłem:
– Nie ma mowy, to na pewno bzdura. To znaczy, na pewno trudno jest wykonać to całe rozkładanie liczb na liczby pierwsze, bez względu na to, co to jest. Ale kiedyś niemożliwy był lot na Księżyc lub choćby zdobycie twardego dysku o pojemności większej niż kilka kilobajtów. Ktoś musiał znaleźć sposób na odszyfrowywanie wiadomości.
Przed moimi oczami pojawiła się dolina pełna matematyków z Agencji Bezpieczeństwa Narodowego, którzy chichotali, czytając maile z całego świata.
W rzeczywistości to mniej więcej wydarzyło się podczas drugiej wojny światowej. Dlatego świat nie wygląda tak jak w grze Castle Wolfenstein, przy której spędziłem mnóstwo dni, tropiąc nazistów.
Chodzi o to, że szyfry trudno jest utrzymać w tajemnicy. Do ich stworzenia potrzeba wielu działań matematycznych, a jeśli są one powszechnie używane, wtedy każdy, kto z nich korzysta, musi również traktować je jako poufne; że jeśli ktoś przejdzie na drugą stronę, trzeba znaleźć nowy szyfr.
Naziści stosowali szyfr Enigmy, a do szyfrowania i rozszyfrowywania wiadomości używali małego komputera mechanicznego zwanego maszyną szyfrującą Enigma. Na pokładzie każdego okrętu podwodnego, łodzi lub w bazie wojskowej musiał znajdować się jeden egzemplarz tej maszyny, więc nieuniknione było, że w końcu dostanie się ona w ręce wroga.
Kiedy alianci już ją przejęli, zaczęli ją rozpracowywać. Operację nadzorował mój osobisty bohater wszech czasów, facet, który nazywał się Alan Turing[17] i który w zasadzie wynalazł komputer podobny do tych dzisiejszych. Niestety – dla niego – był gejem, więc po zakończeniu wojny głupi rząd brytyjski skierował go na serię zastrzyków z męskimi hormonami, żeby „wyleczyć” go z homoseksualizmu, a on popełnił samobójstwo. Darryl dał mi biografię Turinga na czternaste urodziny – opakowaną w dwadzieścia warstw papieru oraz w recyklingowany dziecięcy samochód Batmana. Właśnie tak podchodził do prezentów – od tamtej pory jestem fanem Turinga.
Gdy alianci mieli już Enigmę, mogli przechwycić wiele informacji radiowych przesyłanych przez nazistów. Ale do ich rozszyfrowania potrzebny był klucz (każdy kapitan niemieckiego okrętu miał własny klucz). Ponieważ alianci nie mieli tych kluczy, maszyna niewiele mogła im pomóc.
Oto, jak sekret działa na niekorzyść kryptografii. Z szyfrem Enigmy było coś nie tak. Turing przemyślał to dokładnie i odkrył, że nazistowscy kryptografowie popełnili błąd matematyczny. Gdy położył ręce na ich maszynie szyfrującej, doszedł do tego, jak scrackować każdą przesłaną przez nazistów wiadomość, bez względu na stosowany przez nich klucz.
Przez to Niemcy przegrali wojnę. Nie zrozumcie mnie źle. To dobra wiadomość. W końcu mówi to weteran gry Castle Wolfenstein. Nie chcielibyście, żeby waszym krajem rządzili naziści.
Po wojnie kryptografowie spędzili mnóstwo czasu, rozważając tę kwestię. Problem polegał na tym, że Turing był sprytniejszy niż gość, który wymyślił Enigmę. Z każdym szyfrem wiąże się ryzyko, że zostanie złamany przez kogoś sprytniejszego.
A im więcej o tym myśleli, tym bardziej sobie uświadamiali, że każdy może stworzyć taki system bezpieczeństwa, którego nie będzie potrafił złamać. Jednak nikt nie jest w stanie przewidzieć, co może zrobić bystrzejsza osoba.
Żeby sprawdzić, czy szyfr działa, trzeba go opublikować. O sposobie jego działania należy poinformować możliwie jak najwięcej osób, żeby bombardowały go, czym tylko mogą, sprawdzając jego bezpieczeństwo. Im dłużej nikt nie znajdzie błędu, tym szyfr jest bezpieczniejszy.
Tak to już dzisiaj jest. Jeśli chcecie być bezpieczni, nie używajcie szyfrów, które jakiś geniusz wymyślił przed tygodniem. Stosujcie te, które są wykorzystywane od jak najdłuższego czasu i których nikomu nie udało się jeszcze złamać. Nieważne: bank, terrorysta, rząd czy nastolatek – i tak wszyscy używamy tych samych szyfrów.
Jeśli próbujecie korzystać z własnego szyfru, istnieje ryzyko, że gdzieś ktoś znalazł w nim błąd i bawi się teraz za waszymi plecami w Turinga, rozszyfrowując wszystkie wasze sekretne wiadomości i chichocząc z waszych głupich plotek, transakcji finansowych i tajemnic wojskowych.
Wiedziałem, że kryptografia ochroni mnie przed podsłuchiwaczami, jednak nie byłem jeszcze gotowy, żeby poradzić sobie z histogramami.
Wysiadłem z metra, przesunąłem kartę nad bramką i wyszedłem na stację przy 24th Street. Jak zwykle kręciło się po niej wielu dziwaków, pijaków, nawiedzonych wyznawców Jezusa, Meksykanów gapiących się w skupieniu na ziemię i kilkoro dzieciaków z gangu. Omijając ich wzrokiem, wskoczyłem na schody i wybiegłem na ulicę. Miałem pustą torbę, z której nie sterczały już rozprowadzane przeze mnie płyty z ParanoidXboksem, co ulżyło moim ramionom i pozwoliło przyspieszyć kroku. Kaznodzieje nadal nawoływali po hiszpańsku lub angielsku do wysłuchania słów Jezusa i tym podobnych rzeczy.
Sprzedawcy podrabianych okularów przeciwsłonecznych już się zmyli, ale zastąpili ich kolesie sprzedający automatyczne psy, które wyszczekiwały hymn narodowy i podnosiły łapy na widok zdjęcia z Osama bin Ladenem. W ich małych głowach prawdopodobnie działy się niesamowite rzeczy i zanotowałem sobie w pamięci, żeby wziąć kilka z tych psów, aby móc je potem rozebrać na części. Możliwość rozpoznawania twarzy była dość nową opcją w zabawkach; dopiero niedawno przeniesiono ją z baz wojskowych do kasyn, żeby znaleźć oszustów, w imię prawa.
Ruszyłem 24th Street w kierunku Potrero Hill i domu, wymachując ramionami, chłonąc woń burrito dochodzącą z restauracji i myśląc o obiedzie.
Nie wiem dlaczego, ale obejrzałem się przez ramię. Być może było to coś w rodzaju podświadomego szóstego zmysłu. Wiedziałem, że ktoś mnie śledzi.
Byli to dwaj napakowani goście z małymi wąsami, więc pomyślałem, że są to albo gliniarze, albo geje rowerzyści, którzy jeździli tam i z powrotem po Castro Street, lecz geje rowerzyści mieli lepsze fryzury. Ci byli ubrani w niebieskie dżinsy i wiatrówki koloru starego cementu, które zakrywały im paski. Pomyślałem o tych wszystkich rzeczach, które gliniarze mogą nosić na pasku, takim jakiego używali kolesie z Departamentu Bezpieczeństwa Wewnętrznego w ciężarówce. Obaj mieli w uszach słuchawki Bluetooth.
17
Po raz pierwszy szyfrogramy zakodowane za pomocą Enigmy udało sie złamać polskim kryptologom: Marianowi Rejewskiemu, Jerzemu Różyckiemu i Henrykowi Zygalskiemu w roku 1932. Dopiero potem w Wielkiej Brytanii w ośrodku dekryptażu w Bletchley Park pod kierunkiem Alana Turinga na podstawie polskich materiałów, rozpoczęto prace nad dekryptażem Enigmy.