Sodda shifrlash algoritmlari

V asrda Rim imperiyasining yemirilishi fan va san’at, shular qatorida kriptografiya rivojlanishining to’xtashiga sabab bo’ldi. U paytlarda cherkov maxfiy belgilar bilan yozilgan xatni ta’qib qilgan va uni afsungarlik va jodugarlik deb hisoblagan. Chunki ma’lumotlarni shifrlash cherkov tomonidan ularni nazorat qilish imkonini bermas edi.
Fransuz rohibi va faylasufi R.Bekon (1214-1294) maxfiy yozuvning yettita tizimini bayon etgan. U davrlarda ko’pgina shifrlar ilmiy axborotlarni yashirish uchun qo’llanilgan.
XV asrning ikkinchi yarmi. Vatikanda ishlagan, arxitektor va matematik shifrlar to’g’risidagi kitob muallifi Leon Batista Alberta ikkita konsentrik aylana asosida almashtirish shifrini bayon qilgan. Birinchi aylanaga ochiq matnning alfaviti joylashtirgan bo’lsa, ikkinchisiga shifrlovchi alfavit yozilgan. Bu shifrlovchi alfavitdagi harflar ketma-ket joylashtirilmagan. Matnda harflarning turli darajada qaytarilish xususiyatini Alberta birinchi bo’lib shifrni yechish uchun qo’llagan. Shuningdek shifrlashning mustahkamligini oshirish uchun boshqa shifrlash tizimlari yordamida qayta shifrlashni taklif etgan.
Tarixdan ma’lumki, 1546-yilda Fransiya qiroli Fransisk I fuqarolariga shifrlashni taqiqlovchi farmon e’lon qilgan. Vaholanki, u davrdagi shifrlar oddiy bo’lishiga qaramay, ularni ochib bo’lmas edi.
Germaniyalik Iogann Tritemiy (1462-1516) kriptografiya bo’yicha birinchi darsliklardan birini yozgan. «Ave Maria» deb nomlangan ko’p qiymatli almashtirishli original shifrlashni taklif etgan. Ochiq matnning har bir harfi shifrlovchining tanlovi bo’yicha bir emas, bir nechta harflarga almashtirilishi mumkin bo’lgan. Bunda harflar harf yoki so’zlar bilan shunday almashtirilganki, natijada psevdomatn hosil bo’lgan. ko’p qiymatli almashtirish usulidan hozirgi kunda ham foydalaniladi (masalan, ARJ arxivatorida).
Italiyalik matematik mexanik vrach Djirolamo Kardano (1506-1576) Kardano panjarasi deb nomlangan shifrlash tizimini ixtiro qilgan. Ikkinchi jahon urushi vaqtida Buyuk Britaniya harbiy-dengiz qo’shinlarining mustahkam shifrlaridan biri shu tizim asosida yaratilgan. Panjaralar chizilgan karton bo’lagida ixtiyoriy tartibda nomerlangan teshikchalar qilingan. Shifrlangan matnni hosil qilish uchun, karton bo’lagini qog’ozni ustiga qo’yib, kartonning teshiklari bo’lgan joylariga tanlangan tartibda harflar yozib chiqilgan. Karton olib tashlangandan so’ng, yozilgan harflarning oralari psevdomazmunli jumlalar bilan to’ldirilgan, shu orqali shifrlangan xabar yaratilgan. Agar harflar orasidagi masofalar katta bo’lib, so’zlar uzunligi kichik bo’lsa (masalan ingliz tilidagi so’zlar), yashirish oson amalga oshirilgan.

1. 
   XVI asr. Almashtirish shifrlari matematik Djovanni Batista Port va diplomat Bleza de Vijiner ishlarida o’z rivojini topdi. Vijiner tizimi u yoki bu ko’rinishda hozirgi paytda ham qo’llanilmoqda2.
   
2. 
   XVII asr. Fransiya qiroli Lyudovik XIII huzuridagi vazir kardinal Rishele dunyoda birinchi bo’lib shifrlash xizmatini tashkil etgan.
   

2 Shon Harris. ALL IN ONE CISSP. McGraw-Hill. 2013.

Lord Frensis Bekon (1562-1626) birinchi bo’lib harflarni 5 qiymatli ikkilik kod bilan belgilagan: A= 00001, V =00010, ... va hokazo. Bekon bu kodlarga qayta ishlov bermagan, shuning uchun bunday yashirish usuli mustahkam bo’lmagan. Uch asrdan so’ng, bu kodlash tamoyili elektr va elektron aloqada asos qilib olindi. Bunda Morze va Bodo kodlarini, 2-sonli xalqaro telegraf kodini, ASCII kodini, eslash ham o’rinli, chunki ular ham oddiy almashtirish asosida yaratilgan.
XVII asrda lug’atli shifrlar ixtiro etilgan. Shifrlashda ochiq matn harflari ikkita son bilan belgilangan. Bunda keng tarqalgan kitoblardan biri olinib, shifrlanuvchi harf kitobning ma’lum betidagi qator nomeri va harf nomeriga almashtirilgan. Bu tizim mustahkam shifrlash usuli hisoblanadi, lekin undan foydalanish qulay emas. Shu bilan birga, kitob raqib qo’liga tushib qolishi ehtimolidan holi emas.
Ma’lumki, kriptografik vositalar hozirgi vaqtgacha asosan davlat sirlarini himoya qilishga qaratilgan edi, shuning uchun bu vositalar maxsus organlar tomonidan yaratilgan. Bunda yuqori kriptomustahkamlikka ega bo’lgan kriptotizimlar qo’llanilgan, bu esa katta xarajatlarni talab qilgan. Oxirgi yillarda ma’lumotlarni kriptografik o’zgartirishning yangi usullari intensiv ishlab chiqilmoqda, ular an’anaviy qo’llanishiga qaraganda kengroq sohalarga tatbiq etilmoqda.
Avtomatlashtirilgan tizimlarda ma’lumotlar himoyasining kriptografik usullari hisoblash texnikasi vositalarida qayta ishlanayotgan yoki har xil turdagi saqlash qurilmalarida saqlanayotgan ma’lumotlarni himoyalashda, shuningdek aloqa liniyalari orqali tizim elementlariga uzatilayotgan ma’lumotlarni himoyalashda qo’llaniladi. Hozirgi vaqtda ko’plab har xil shifrlash usullari ishlab chiqilgan va ularni qo’llashning nazariy va amaliy asoslari yaratilgan.
Axborot tizimlarida kriptografik usullar keng qo’llanilmoqda. Chunki kompyuter tarmoqlari, jumladan Internet jadal rivojlanmoqda. Tarmoq orqali davlat, harbiy, tijorat va xususiy tasnifga ega katta hajmdagi ma’lumotlar uzatilmoqda. Bu ma’lumotlarga begona shaxslarning kirishi mumkin emas. Shu bilan birga, yuqori quvvatli kompyuterlarning, tarmoq va neyron hisoblash texnologiyalarining paydo bo’lishi avval o’ta mustahkam, amalda yechimi yo’q deb hisoblangan kriptografik tizimlarni obro’sizlantirdi. Bu yesa zamonaviy kriptografik usullardan foydalanish o’ta dolzarb ekanligini anglatadi.