Аль-Кинди и загадки криптоанализа

Примерно 2000 лет назад Юлий Цезарь занимался расширением Римской империи путем вторжения на соседние территории. Ему необходимо было передавать генералам и солдатам свои планы сражений и тактику таким образом, чтобы их не обнаружил противник. Для этого Цезарь записывал свои сообщения при помощи кода, который впоследствии стали называть «шифром Цезаря».

Во вторую мировую войну дешифровщики из Блетчли-парка приблизили победу разгадкой шифра «Энигмы» — шифровальной машины, использовавшейся нацистами для кодировки секретных сообщений.

Наука о шифрах и дешифровании в силу своей природы всегда была уделом узкого круга специалистов, и обстоятельства происхождения криптографии точно никому не известны. Однако до некоторой степени на этот вопрос удалось пролить свет в 1987 году, когда в Османском архиве в Стамбуле была обнаружена одна рукопись на арабском языке.

 

«Философ арабов»

Рукопись называлась «О дешифровке криптографических сообщений», и принадлежала она перу ученого-энциклопедиста, жившего в IX веке, отца криптоанализа, которого звали Абу Юсуф Йакуб ибн Исхак аль-Кинди.

До нас дошли довольно скудные сведения о жизни ученого. Европейцы называли его «философом арабов», или Алькиндом. Одно из самых известных его сочинений — «О первой философии». Благодаря этой и другим работам Аль-Кинди считается связующим звеном между греческой и исламской философиями, потому что во многом именно благодаря ему мусульманский мир познакомился с философской мыслью античности.

Абу Юсуф аль-Кинди родился в 801 году в Куфе, на территории современного Ирака. Он был родом из знатного рода правителей Кинды, некогда богатого и влиятельного и все еще достаточно значимого, так как представители этого рода по-прежнему занимали высокие посты при дворе. Аль-Кинди начал обучение в Куфе, затем переселился в Багдад, где завершил образование. Скоро он обратил на себя внимание халифа аль-Мамуна, к тому времени учредившего Байт аль-хикма (Дом мудрости), в библиотеке которого хранились величайшие труды греческих и персидских философов и ученых.

Также как и другие обитатели «Дома мудрости», такие как Аль-Хорезми и братья Бану Муса, Аль-Кинди занимался переводом на арабский сочинений древних авторов, чтобы приобрести и сохранить знания о прежних цивилизациях. Некоторые тексты были зашифрованы, таким образом, изначальный интерес ученого к расшифровке кодов усиливался желанием получить доступ к зашифрованным тайнам знаменитой библиотеки.

 

Частотный анализ и разгадка криптограмм

Способ Аль-Кинди основывался на новейших математических методах, предложенных арабскими математиками, и глубоком понимании внутренней организации языка и письма, учитывая, что в те времена одним из приоритетных направлений интереса ученых был поиск способов более глубокого постижения структуры Корана.

Криптографический метод Аль-Кинди фактически является частотным анализом. Ученый заметил, что разным буквам алфавита присуща разная частота употребления в тексте, и предложил применить анализ частоты употребления для расшифровки криптограмм. Для этого Аль-Кинди рекомендует посчитать частоту употребления символов в закодированном тесте, чтобы в зависимости от нее установить их алфавитное значение. Он пишет:

«Одним из приёмов, используемых при расшифровке криптограмм, если известен язык исходного сообщения, — найти другой текст на этом языке, достаточно длинный, на страницу или около того, и подсчитать количества появлений каждой буквы в нём. Назовём наиболее частую букву "первой", вторую по частоте "второй", следующую "третьей" и так далее, пока не переберём все буквы этого текста.

Затем вернемся к криптограмме, которую хотим расшифровать, и так же классифицируем её символы: найдём в криптограмме символ, встречающийся чаще всех, и заменим его на "первую" букву из проанализированного текста, затем перейдём ко второму по частоте символу и заменим его на "вторую" букву, следующий символ на "третью", и так далее, пока не переберём все символы, используемые в криптограмме».

Сегодня это кажется очевидным, особенно математикам, но для того времени это был прорыв, который разрушил секретность существующих систем шифрования. В итоге, открытия Аль-Кинди способствовали развитию криптографии и поиску новых приемов засекречивания сообщений.

 

Аль-Кинди и дверь в цифровой мир

После смерти халифа аль-Мамуна его преемником стал брат. Аль-Кинди был учителем его сына. Однако непримиримые диспуты между учеными из Дома мудрости и ортодоксальные взгляды следующих халифов отрицательно сказались на дальнейшей жизни Аль-Кинди и его занятиях наукой.

Аль-Кинди был не столько переводчиком, сколько блестящим комментатором и часто затрагивал острые вопросы. При жизни он считался авторитетным философом, а следующие поколения оценили его вклад в математику и другие науки. Его трактат по криптографии позволяет считать его одним из первопроходцев статистики, кроме того, он одним из первых применил частотный анализ для изучения структуры текста и языка Корана.

Абу Юсуф Аль-Кинди умер в Багдаде в 873 году, оставив после себя около 290 сочинений на разные темы: по астрономии, медицине, математике, лингвистике, музыке.

С развитием криптоанализа стали возникать более сложные способы шифрования и кодирования. Криптография и сейчас имеет большое значение в нашем обществе с его цифровой культурой, хотя многие и не задумываются, что именно она проторила путь для дальнейших открытий, без которых невозможно было бы существование компьютеров, интернета и цифрового мира.

Источник: MVSLIM.COM