جستجو آ ا ب پ ت ث ج چ ح
خ د ذ ر ز ژ س ش ص ض ط ظ
ع غ ف ق ک گ ل م ن و ه ی

۱۳۹۱ بهمن ۲۴, سه‌شنبه

معماهای ناگشوده

از: مهبد ابراهیمی

معماهای ناگشوده

از راز عشق تا رمز جنگ

فهرست مندرجات

[قبل][بعد]


از یازده سال پیش هر سال مسابقه‌ای بین شاگردان مدارس بریتانیا برگزار می‌شود به‌نام «مسابقه ملی رمزگشایی». امسال هزار و ششصد تیم از مدارس بریتانیا در مدت دو ماه سعی کردند رمزهایی را که مرتب دشوارتر می‌شد، بشکنند.

این مسابقه را دانشگاه ساوتمپتون برگزار می‌کند و با وجودی که به‌صورت آنلاین برگزار می‌شود، تقلب در آن کار سختی است.

وب‌سایت رسمی مسابقه ملی رمزشکنی بریتانیا. متن رمزگشایی شده در سمت چپ دیده می‌شود

پروفسور گراهام نیبلو، رییس دپارتمان ریاضی دانشگاه ساوتمپتون می‌گوید: «مچ چند نفر را که می‌خواستند کمک ِ آنلاین بگیرند، گرفتیم. ردشان را گرفتیم و هشدار دادیم که این کار را نکنند.»

استفاده از نرم‌افزارهای کشف رمز هم کمکی نمی‌کرد: «آخرین رمز یک رمز استاندارد نبود، ما در آن تغییراتی داده بودیم برای این‌که کسی نتواند از نرم‌افزارهای کشف رمز استاندارد استفاده کند.»

برندگان که از مدرسه‌ای در لندن بودند، رمز آخر را در ۴۴ ساعت و ۲۰ دقیقه گشودند و هزار پوند جایزه گرفتند.

پروفسور نیبلو می‌گوید: «مسابقه امسال را با «رمز سزار» شروع کردیم که ساده‌ترین نوع رمز است و همه در مدرسه آن را یاد می‌گیرند. در نهایت، به رمز «سه به یک» (ترایفید) رسیدیم که سخت‌ترین رمز امسال بود.»

گفته می‌شود که ژولیوس سزار از این رمز برای فرستادن دستورهای نظامی مهم استفاده می‌کرد. در این رمز هر حرف الفبا جای حرف دیگری را می‌گیرد. مثلاً الف تبدیل پ می‌شود، پ به ت تبدیل می‌شود و ت به ث ... در رمزی که ژولیوس سزار استفاده می‌کرد، هر حرف الفبا با سه حرف بعد از خودش جایگزین می‌شده است.

هیچ نشانه‌ای در دست نیست که راه حل رمز سادۀ ژولیوس سزار در آن زمان شناخته شده باشد

اما در رمز سه‌وجهی، هر نشانه به سه عنصر دیگر مربوط می‌شود، مثلا: ۲۱۳ ۳۳۲ ۱۱۱ ۳۱۲ ۳۱۳ تبدیل می‌شود به: ۲۱۳ ← الف، ۳۳۲ ← ب، ۱۱۱ ← پ، ۳۱۲ ← ت، ۳۱۳ ← ث

هدف پروفسور نیبلو از راه‌اندازی و سازماندهی این رقابت، جلب توجه جوانان به ریاضی و کامپیوتر بوده است.

او می‌گوید: «معلم‌ها به من می‌گویند که رمزگشایی توجه شاگردان را جلب و آن‌ها را درگیر می‌کند».

«بعضی از آن‌ها در خانه هم روی مسئله کار می‌کنند یا به کلوب‌های ریاضی می‌روند، کاری که در مواقع دیگر نمی‌کنند.»


[] تاریخ رمزنگاری

اما رمز و رمزگشایی فقط راهی برای تشویق یا آموزش دانش‌آموزان نیست. هزاران سال است که بشر برای ثبت و ارسال اطلاعات، دنبال راهی بوده برای آن‌که اطلاعات حیاتی از دسترس اغیار دور بماند.

رمز و رمزگشایی نقش بسیار مهمی در تاریخ بشر داشته و بسیاری از وقایع تاریخی مهم حول‌وحوش رمزها شکل گرفته است؛ ماری استوارت، ملکه اسکاتلند که مشغول توطئه علیه الیزابت اول بود و نقشه قتل او را می‌کشید، پیام‌هایش را به رمز می‌فرستاد. او اصلاً تصور نمی‌کرد که رمز نامه‌هایش لو برود، اما سر فرانسیس واسینگهام رمز نامه‌ها را شکست و همین، سر ماری استوارت را به‌باد داد.

مورخان معتقدند بشر از زمانی که پا از غارها بیرون گذاشت و شروع به پایه‌گذاری تمدن کرد، سعی کرده اطلاعات ارزشمند را از رقبا مخفی نگه دارد. بنابراین شاید تاریخ رمزنگاری قدمتی تقریباً معادل تاریخ خط داشته باشد. نخستین خط‌ها در منطقه بین‌النهرین در میان سومری‌ها (خط میخی) و همچنین در آمریکای میانه یافت شده است که قدمت آن‌ها به حدود چهار هزار سال پیش از میلاد مسیح می‌رسد.

سکیتال روشی سریع و اشتباه برای پیام‌رسانی در میدان جنگ بود اما کشف رمز آن کار سختی نبود

اما آنچه مورخان، نخستین رمزنگاری تاریخ می‌دانند و به‌زمان پادشاهی کهن مصر باز می‌گردد، در مقبره «خنوم هوتپ دوم» که در نزدیکی شهر منیا قرار دارد، یافت شده است. این نوشته‌ها به‌خط هیروگلیف، اما به شیوه‌ای نامتعارف هستند و حدود ۲۰۰۰ هزار سال پیش از میلاد مسیح نگاشته شده‌اند.

مورخان معتقدند که این رمز برای مخفی نگه داشتن اطلاعات نبوده، بلکه در واقع، نوعی ادای احترام و حاکی از جلال و جبروت متوفی بوده است.

به‌جز تبادل اطلاعات، نخستین رمزها با مقاصد مذهبی یا اعتقادی نوشته می‌شدند، چون برای آن‌ها قدرت‌هایی جادویی و ماورایی قائل بودند و یا آن را راهی برای احترام و بزرگداشت، به‌ویژه برای مردگان، می‌دانستند.

نشانه‌های رمزنگاری در بین‌النهرین در میان اقوام آشور، بابل و همچنین در تورات دیده شده است.

در کاماسوترا که حدود دو هزار سال پیش نوشته شده است، رمزنگاری به عشاق توصیه شده تا پیام‌هایشان از چشم نامحرمان دور بماند.

نشانه‌های استفاده از رمز سپس در یونان باستان و در بین اسپارت‌ها دیده شده است.

اسپارت‌ها که قومی جنگجو بودند، حدود پانصد سال پیش از میلاد مسیح برای انتقال اطلاعات نظامی از وسیله‌ای استفاده می‌کردند به‌نام اسکتیلی (سکیتال). این وسیله یک تکه چوب ساده بود که با پیچیدن کاغذ پاپیروس به‌دور آن، پبام رمز آشکار می‌شد. در این روش، هم فرستنده و هم گیرنده رمز باید دارای اسکتیلی با قطر یکسان باشند.

از دیگر رمزها در یونان باستان مربع پولیبیوس است. این مربع را پولیبیوس دانشمند یونانی ابداع کرد. او حدود دویست سال پیش از میلاد مسیح در آرکادیای یونان به‌دنیا آمد.

مربع پولیبیوس. در این مربع A=۱۱ و B=۱۲ و ...

در مربع پولیبیوس حروف الفبا معمولاً در مربعی پنج در پنج نوشته می‌شود (برای زبان انگلیسی شش در شش) و به‌جای هر حرف، دو شماره که نمایانگر ستون و ردیف آن حرف است، قرار می‌گیرد.

در روم باستان هم رمزنگاری رایج بوده و رمز سزار نمونه معروف آن است. این شیوه رمزنگاری نقش مهمی در موفقیت‌های نظامی روم باستان داشته است.

پنهان‌نگاری نیز راهی برای مخفی کردن پیام در روزگار باستان بوده است.

در پنهان‌نگاری، پیام به‌صورت رمز در نمی‌آید، بلکه هدف اصلی، مخفی کردن پیام است.

استفاده از مرکب نامرئی یا نوشتن پیام بر سر تراشیده یک برده که بعدا با رویش موها مخفی می‌شده است، از روش‌های پنهان‌نگاری بوده است.

با پیشرفت دیجیتال، امروزه نرم‌افزارهای بسیاری وجود دارند که پنهان‌نگاری را ساده و آن را برای افراد غیرمتخصص آسان کرده‌اند. این شیوه در سال‌های اخیر گسترشی بیش از پیش پیدا کرده است.

با این حال، از حدود پانصد قبل از میلاد مسیح تا هزار سال بعد از میلاد مسیح، رمزنگاری در دنیای غرب پیشرفتی نداشت.

تحول اساسی در مشرق زمین اتفاق افتاد؛ در قرن سوم هجری، «ابویوسف الکندی»، یکی از بزرگ‌ترین دانشمندان جهان اسلام، نخستین کتاب درباره رمز را تالیف کرد.

الکندی که بیش از دویست جلد کتاب در علوم مختلف نوشته است، متولد کوفه بود و بیشتر به قصد رمزگشایی از قرآن کتابی نوشت به‌نام «رساله در کشف معما».

او در این کتاب، رمزگشایی براساس میزان تکرار نشانه‌ها (بسامد یا فرکانس) را ابداع کرد. برای مثال پرکاربردترین حروف در عربی الف و لام هستند، اما بسامد حرف ج یک‌دهم آن‌هاست. بنابراین می‌توان از میزان تکرار نشانه‌ها، حروف را مشخص کرد.

حدود پانصد سال بعد هم «ابوالعباس القلقشندی»، دانشمند مصری، دائرةالمعارفی چهارده جلدی نوشت و فصلی از آن را به رمزنگاری اختصاص داد.

رمزنگاری در قرون وسطی به‌دنیای غرب بازگشت. «لئون باتیستا آلبرتی»، دانشمند ایتالیایی که او را پدر رمزنگاری غربی می‌دانند، مبتکر رمز چندحرفی است.

تا آن زمان، با استفاده از روش الکندی بسیاری از رمزها را می‌شد با بررسی تکرار نشانه‌ها کشف کرد و برای حل این مشکل، آلبرتی اولین وسیله برای به رمز درآوردن را ساخت که به آن صفحه رمز می‌گویند. بر یکی از صفحه‌ها متن اصلی و بر روی صفحه دیگر متن به‌رمز درآورده‌شده حک شده است. با گرداندن یکی از این دو صفحه بر دیگری، می‌توان معادل اصلی هر حرف رمز را پیدا کرد.

آلبرتی کار خود را پیگیری نکرد، اما بعدها یک فرانسوی به‌نام «بلز دو ویژونر» آن را توسعه داد که به‌رمز ویژونر معروف شد.

این رمز بر همان اصل رمز سزار کار می‌کرد، اما کلید رمز در طول متن تغییر می‌کرد. برای گشودن رمز ویژونر به جدولی به‌نام لوح راهنما نیاز بود. رمز ویژونر سال‌ها بعد و در قرن نوزدهم شکسته شد.

در اواخر قرن هجدهم «توماس جفرسون» سومین رییس‌جمهور آمریکا، «چرخ رمز جفرسون» را اختراع کرد که به‌نوعی، تکمیل‌شده رمز ویژونر بود.

بعد از این، به جز حروف مورس، شاید بزرگ‌ترین تحول در تاریخ رمز و رمزگشایی در جنگ جهانی دوم رخ داد.

آلمانی‌ها برای به‌رمز در آوردن پیام‌های خود از ماشینی استفاده می‌کردند به‌نام «انیگما». در سال ۱۹۳۲ سه لهستانی که برای اداره ضدجاسوسی کار می‌کردند، رمز انیگما را با استفاده از ماشینی به‌نام «بومبا» شکستند و پنج هفته پیش از شروع جنگ، این اطلاعات را در اختیار انگلیسی‌ها و فرانسوی‌ها گذاشتند.

ماشین قابل حمل انیگما که شصت سال بعد از نمونه اصلی بازسازی شده

با شروع و پیشرفت جنگ، آلمان‌ها مرتب رمزهای انیگما را بهتر و شیوه‌های خود را پیشرفته‌تر کردند، بنابراین عملاً روش لهستانی‌ها ناکارآمد شد.

اما بعد، بزرگ‌ترین تحول در انگلستان اتفاق افتاد. ریاضیدان جوانی به‌نام «آلن تورینگ» با ابداع ماشینی به‌نام «بامبی»، رمزهای جدید انیگما را در ساختمان معروف «بلچلی پارک» شکست.

بازسازی شده ماشین معروف بامبی

تورینگ را یکی از نوابغ قرن بیستم خوانده‌اند و او را پدر کامپیوترهای امروزی و نیز هوش مصنوعی می‌دانند.

کار تورینگ و عملیاتی که در بلچلی پارک انجام گرفت، از مهم‌ترین دلایل شکست آلمان و پایان جنگ جهانی دوم تلقی می‌شود و حتی چرچیل، زمانی به پادشاه بریتانیا گفته بود که جنگ را انگلیس به برکت همین رمزگشایی برده است. بلچلی پارک هنوز هم مرکز کدگذاری بریتانیاست.

با این‌که عملیات رمزشکنی انگلیس در جنگ جهانی از این ساختمان انجام می‌گرفت، اما فقط یکبار هدف حمله مستقیم قرار گرفت که آن‌هم برای ایستگاه قطار مجاور بود

اما تورینگ سرنوشت غم‌انگیزی داشت. در سال ۱۹۵۲ به‌جرم همجنس‌گرایی محاکمه شد و پذیرفت به‌جای زندانی شدن، به‌صورت شیمیایی اخته شود، یعنی هورمون زنانه به او تزریق شود. تورینگ دو سال بعد، در ۴۲ سالگی، با سیانور خودکشی کرد. استیون هاوکینگ، دانشمند معروف، سال گذشته خواستار عذرخواهی رسمی بریتانیا از «پدر کشف رمز جنگ جهانی» شد.[۱]


[] يادداشت‌ها


يادداشت ۱: اين مقاله برای دانش‌نامه‌ی آريانا توسط مهدیزاده کابلی ارسال شده است.



[] پی‌نوشت‌ها

[۱]- مهبد ابراهیمی، معماهای ناگشوده: از راز عشق تا رمز جنگ، بخش دانش و فن سایت فارسی بی‌بی‌سی: شنبه ٠٢ فوريه ٢٠۱٣ - ۱۴ بهمن ۱٣۹۱



[] جُستارهای وابسته

رمز
رمزنگاری
تاریخ رمزنگاری
رمزگشایی
امنیت اطلاعات



[] سرچشمه‌ها

بخش دانش و فن سایت فارسی بی‌بی‌سی