Leon Battista Alberti - otec západnej kryptológie

Alberti, Leon Battista

(*14.2.1404, Janov - †25.4.1472, Rím)

The New Encyclopedia Brittannica, Micropaedia, Vol. I, 1992, s.217:

"Talianský humanista, architekt a hlavný iniciátor teórie renesančného umenia. Podľa jeho osobnosti, prác a širokého záberu jeho záujmov je považovaný za prototyp renesančného ´´polyhistora´´, ´´všestranného muža´´..."

"...Ďalším príspevkom je jeho priekopnícka práca v kryptografii: zahrňuje prvé známe uverejnenie frekvenčnej tabuľky a prvý polyalfabetický systém spolu s kódovaním pomocou zariadenia, ktoré bolo zrejme Albertiho vynálezom, tzv. šifrovací disk.

Aj keď bol v r.1464 prepustený z Pápežskej kancelárie kvôli šetreniu na výdajoch, nariadenému pápežom Pavlom II. , Alberti túto štúdiu, ktorá zrejme bola pre Rímsku kúriu veľmi dôležitá, vypracoval na požiadanie priateľa (Leonarda Data, pozn. prekl.) pracujúceho ako pápežov tajomník=sekretár..." - s.218

Ottův Slovník Naučný, Díl I., A-Alpy, s.716:

"Alberti, Leone Battista (*1398 alebo 1400 vo Florencii, podľa iných 18. dec. 1404 v Janove al. Benátkach, †v Ríme 1472) tal. filozof, básnik, sochár, maliar a staviteľ..."

Je známy v histórii kryptológie ako "jej otec", tj. prvý priekopník na tomto poli na Západe. Vyrastal vo Florencii, kde sa zaoberal skoro všetkými umeniami a vedami tej doby. Písal básne, eseje o filozofii, práve, sochárstve ai. a je tiež známy ako staviteľ a architekt a autor prvej tlačenej knihy o staviteľstve, architektúre De re aedificatoria (dokončená v r. 1451, publikovaná latinsky v r. 1485), ktorá poslúžila ako katalyzátor prechodu od gotického slohu k renesančnému, jedného z prvých vedeckých pojednaní o perspektíve Della pittura (lat. De pictura Libri tres, publikovaná v r. 1436), traktáte o muche domácej a pohrebného oratória za svojho psa. Na žiadosť svojho priateľa Leonarda Data, pápežovho tajomníka, ktorý mal na starosti šifry, napísal dielo De cifris, ktoré mu vynieslo spomínané ocenenie. Toto rukopisné pojednanie, ktoré napísal pravdepodobne v roku 1467, obsahuje popis lúštiteľských postupov na základe štatistických zákonitostí jazyka, roztriedenie systémov šifrovania na substitúciu a transpozíciu, objav polyalfabetickej substitúcie a šifrovanie kódov. Je to doposiaľ najstarší známy rukopis o kryptoanalýze v Európe.

Šifrovací disk

Najstarším šifrovacím zariadením mechanicky realizujúcim polyalfabetickú, tj. viacabecednú substitúciu je tzv. "šifrovací disk" - obr. , zostrojil práve Alberti. Pozostával z dvoch kotúčov, na obvode ktorých boli napísané písmená abecedy. Pevný vonkajší kotúč bol väčší a písmena boli písané postupne za sebou. Vnútorný kotúč bol menší a mohol sa otáčať okolo spoločného stredu. Písmená na jeho obvode boli poprehadzované. Písmenám otvoreného textu na obvode vonkajšieho kotúča sa potom ako šifrové písmená priradzovali tie, ktoré im zodpovedali na obvode vnútorného kotúča. V prípade, že by vnútorný kotúč bol pevný, dostali by sme jednu pevnú substitúciu. Pretože bol pohyblivý, musela sa stanoviť vzájomná poloha obidvoch kotúčov pri šifrovaní. Preto sa na začiatku správy napísalo napr. písmeno B, ktoré znamenalo, že oproti (referenčnému, napr. prvému) písmenu A na vnútornom kotúči bude nastavené B na vonkajšom kotúči. Tým je substitúcia jednoznačne určená. Alberti samozrejme navrhol, aby sa po zašifrovaní niekoľko slov prešlo na inú substitúciu iným náhodne zvoleným nastavením kotúčov. V šifrovom texte bolo toto nové nastavenie signalizované novým "nastavovacím" písmenom! Každé nové nastavenie kotúčov ale znamená novú substitúciu! Tým vznikla idea polyalfabetickej substitúcie.

Obr. Albertiho šifrovací disk

Zašifrované kódy

Druhý objav - zašifrovanie kódu - je principiálne tiež jednoduchý. Pretože na vonkajšom kruhu boli okrem písmen tiež číslice 1, 2, 3, 4, bolo možné i šifrovanie týchto číslic. Alberti k disku pridal malý slovník - kód, kde výrazom 11, 12, ..., 111, ..., 4444 priradil kódové významy (napr. 423 = "potrebujeme doplniť strelivo") a určené číslice opäť pomocou disku zašifroval, ako by to boli písmená. Alberti príliš predbehol svoju dobu. Jeho dielo ovplyvnilo prácu rodiny Argentis a ich rukopisné pojednanie o kryptoanalýze, a tým aj ďalší vývoj kryptológie, ale nemalo taký dopad, aký mohlo mať. V zbierke jeho diel vyšlo až v roku 1568.