Kryptiske samtaler

Med mindre du er godt over middels interessert i SIM-kort og passordsikkerhet har du muligens ikke lagt merke til det: Vi lever i kryptografiens tidsalder. Det kan vi takke Cæsar og den romerske krigsindustrien for:
– Når du er i krig må du kunne sende og få beskjeder uten at fienden kan lese dem, forklarer Stig Frode Mjølsnes, professor i telematikk ved NTNU og kryptografiekspert.
– For å få til dette, skal Julius Cæsar ha funnet opp kodemetoden vi i dag kaller Cæsar-chiffer. Den er veldig enkel: Du flytter hvert tegn i en tekst et gitt antall bokstaver nedover alfabetet. Om man har en forskyving på tre blir ABC til DEF, sier han.
Så «Angrip ved daggry» blir «DRJULS YH GDJJUØ», i alle fall om Cæsar av en eller annen grunn bestemte seg for å skrive på norsk. Ulempen med dette systemet var at disse første kryptografiske kodene ikke var spesielt vanskelige å knekke. Dermed måtte kryptografien bli mer komplisert.

Melding og støy

Det neste store utviklingen skjedde etter Renessansen. Gjennom en flom av store kriger og revolusjoner fremover mot vår tid, ble skjulte kunnskap stadig viktigere. Dermed begynte krigere og opprørere å bruke en utvidet utgave av Cæsar-teknikken, det vi i dag kaller Vigenère-chiffer, oppkalt etter den franske diplomaten Blaise de Vigenère. I Vigenère system er ikke alle bokstavene forskjøvet likt. Så hvilke tegn som er en kodet A er ikke nødvendigvis lik gjennom hele den kodede teksten. Dermed var krypteringen bedre, men også vanskeligere å huske.
I denne tidlige delen av kryptografihistorien var det viktig at nøklene man trengte for å åpne kodene ikke var for viren. Koden-nøklene måtte være korte og brukervennlige for mennesker. Så hvordan havnet vi i dagens situasjon, hvor kodebrekking er kamp mellom maskiner, og ikke menneskehoder?
– Alt endrer seg når man får moderne regne- og informasjonsbehandlingsmaskiner. En av de viktigste personene i den moderne kodeverden er telefoningeniøren Gilbert Vernam. På slutten av 1910-tallet oppfant han det som fortsatt i dag er en uknekkelig kode: strømchifferet. 
Slik tenkte Vernam metoden sin anvendt: Du koder en beskjed om til en serie hull på et hullbånd, så lager du et like langt hullbånd med helt tilfeldig plasserte hull. Deretter kopierer du hullene fra begge båndene over på et bånd. Det blir den kodede meldingen. For en person eller en maskin som leser av dette båndet blir det helt umulig å skille støy fra den faktiske meldingen, i alle fall uten å ha kodenøkkelen, det vil si det originale båndet med tilfeldige hull. Lett som en plett altså.
– Dette systemet kan gjøres absolutt uknekkelige. Det er bare en catch: Kodenøkkelen må være like lang som meldingen du sender, og hvordan får du denne nøkkelen levert over til leseren? Jo, den må også sendes eller leveres med kurer, og kan dermed oppdages av fienden på samme måte som meldingen du i første omgang ville skjule. Dermed er du like langt.
Man hadde altså den perfekte koden, men den var vanskelig å bruke. Så da andre verdenskrig brøt ut brukte både tyskerne og de allierte knekkbare koder, i alle fall teoretisk sett. Problemet var at hver av dem hadde et astromonisk høyt antall mulige løsninger. Den mest beryktede av dem var Enigma.
Tyskernes Enigma-kodemaskiner benyttet seg av et system roterende tannhjul, hvert hjul omstokket hvordan en bokstav skulle kodes om, som en videreutvikling av Cæsar og Vigenères teknikk. Hvilken måte omstokkingen skulle skje på, var bestemt av en stadig varierende kodenøkkel brukerne av maskinen kjente til.
Etter intens leting og kamp, blant annet langs Norgeskysten, klarte de allierte til slutt å få tak i en Enigma-maskin. Det er her det matematiske geniet Alan Turing, den tragiske helten i Morten Tyldums nye storfilm The Imitation Game, kommer inn. Han forsto at antallet mulige kombinasjoner Enigma-maskinen kunne produsere var høyere enn antallet atomer i universet. Men gjennom noen smarte analyser klarte han å vise at det sannsynlige antallet kombinasjoner var mye lavere. Dermed kunne han og hans kolleger, ved å mate informasjonen inn i en enorm nybygd proto-datamaskin – «bomben» som den ble kalt – lete etter mønstre i tyske meldinger, og avkode dem. Enkelte mener dette forkortet krigen med to år. Og enda viktigere: Det startet data-revolusjonen.
– Den moderne impulsen for å lage automatiserte beregninger skyldes i stor grad disse kryptoanalyse-maskinene, sier Mjølsnes.
 

Mennesket på sidelinjen

Etter andre verdenskrig, med stadig mer komplekse datamaskiner og algoritmer, var ikke kryptografi lenger en kamp mellom personer, men mellom maskiner. Mennesket ble grundig satt til side. Som den lite optimistiske teknologifilosofen Friedrich Adolf Kittler sier det: «Selv hemmelige dokumenter mister sin kraft når de virkelige datastrømmene ikke lenger tar veien om skrift og skrivere, men kun sirkulerer i form av uleselige tallrekker mellom datamaskiner i nettverk.»
Men kryptografien er også det som lar oss mennesker prate sammen (og det som lar myndighetene overvåke praten).
– Krypteringen er helt essensielle for all trygg digital kommunikasjon. SIM-brikken i mobilen din for eksempel, er egentlig en krypteringsbrikke som lar deg komme i kontakt med mobiltårn og Internett, forteller Mjølsnes.
Så det er Cæasar, Vigenère, Vernam og Alan Turings kodetriks som gir deg tilgang til hele verden fra fingertuppene. Men Turing selv fikk ikke noe ære for dette mens han var i livet. Ettersom han var homofil, ble han kjemisk kastrert av den engelske staten, og tok tilslutt sitt eget liv. Først nå blir han allment kjent for sitt hemmelige arbeid for skjulte tegn.

Benedict Cumberbatch spiller hovedrollen i norske Pål Tyldums film The Imitation Game.
Foto: GabboT, Wikimedia Commons.