A történelem tanulmányozása során az érdeklődő olvasó már az ókor idejéből származó feljegyzésekben is találkozhat olyan esetekkel, amikor két szemben álló oldal vezérei vagy politikusai el szerették volna egymás elől titkolni szándékaikat, ezért a fontosnak ítélt üzeneteiket titkosították, vagy úgy próbálták meg eljuttatni azokat a címzett részére, hogy az ellenséges oldal erről ne szerezzen tudomást. Ezt a tevékenységet több-kevesebb sikerrel már évezredek óta űzik a katonák és a diplomaták, és egy-egy titkosítóra általában jut a másik oldalon legalább egy olyan személy is, aki megpróbálja elfogni és megfejteni az ellenfél üzeneteit.
A titkosítási módszerek alkalmazására az általunk értékesnek tartott információk védelme érdekében van szükség. Ezek az információk különféle adathordozókon és átviteli csatornákon találhatók meg. Az értékes, védendő információk lehetnek katonai, diplomáciai vagy üzleti titkok, de a titkosítást magánemberek is felhasználhatják saját privát szférájuk védelmére. Általában az a célunk, hogy egy adott információt úgy juttassunk el egy címzetthez, hogy annak tartalmához csak ő, mint jogosult személy férhessen hozzá. Ebben a folyamatban legalább két résztvevő található, a feladó és a címzett, de általában feltételezhető, hogy van egy harmadik személy is, a támadó, aki hozzá szeretne jutni az üzenet tartalmához. Erre a feladatra két megközelítési módot vizsgálunk meg: a kriptográfiát és a szteganográfiát.
A kriptográfia az üzenetek védelmét jelenti oly módon, hogy azok tartalmát az arra nem jogosult személyek számára értelmezhetetlenné tesszük, ennek eredményeképpen az üzenethez csak az arra jogosult fél férhet hozzá. A kriptoanalízis a titkosított üzenet feldolgozását jelenti azzal a céllal, hogy a feltörő a titkosító kulcs előzetes ismerete nélkül meg tudja fejteni a titkosított üzenetet, azaz a kriptoanalízis alkalmazói általában a titok illetéktelen megfejtésére, feltörésére irányuló eljárásokkal foglalkoznak. A kriptográfiát és a kriptoanalízist összességében kriptológiának hívjuk. A kriptológia kifejezés a szó rejtésének tudományát jelenti, és a görög krüptosz (rejtett), illetve a logosz (szó) szavakból származik.
A szteganográfia a kriptológiához hasonlóan görög eredetű szó, jelentése rejtett írás, vagy használhatjuk helyette az adatrejtés kifejezést is. A szteganográfia célja a kommunikáció elrejtése, ellentétben a kriptográfiával, ahol a támadó nagy valószínűséggel észreveszi, lehallgatja, majd ezek után fel is törheti, és módosíthatja is az üzenetet. A szteganográfiai módszerek a nyílt szöveget úgy rejtik el egy másik üzenetben, hogy a támadó nem is gyanítja, hogy a továbbított üzenet egy második üzenetet is tartalmaz. Ebben az esetben az illetéktelen fél – szándékaink szerint – észre sem veszi az kettős üzenetküldés tényét.
A történelem során a kriptográfiát és a szteganográfiát elsősorban katonai és diplomáciai üzenetek titkosítására, illetve elrejtésére használták. Már az ókorból is ismerünk példákat az ilyen jellegű technikák alkalmazására. Hérodotosz, az egyik első ismert történész, aki a pater historiae (a történelem atyja) néven is ismert, A görög-perzsa háború című művében így írt:
Arisztagorasz tehát nem tudta beváltani Artaphrenésznak tett ígéretét, egyre jobban szorongatták a sereggel kapcsolatos kiadások, bántotta a hadjárat kudarca, valamint Megabatésszel való meghasonlása, és félt, hogy elvesztheti az uralmat Milétoszban. Ilyen aggodalmaktól szorongattatva azon volt, hogy lázadást szervez. S véletlenül éppen akkor érkezett hozzá egy küldönc Hisztiaiosztól, és a fejbőrére írva azt az üzenetet hozta, hogy Arisztagorasz lázadjon fel a király ellen. Hisztiaiosz sehogy sem tudta biztonságosan megüzenni Arisztagorasznak, hogy szervezzen pártütést a király ellen, mert az utakat szigorúan ellenőrizték. Simára borotváltatta hát leghívebb szolgája fejét, ráírta az üzenetet, megvárta, míg a szolga haja újra kinő, s amikor kinőtt, elküldte a szolgát Milétoszba, de semmilyen üzenetet nem bízott rá, csak azt, hogy ha megérkezik Milétoszba, kérje meg Arisztagoraszt, hogy nyírassa le a haját, és vizsgálja meg a fejét. Az írás, mint már mondtam, lázadásra buzdított. Ezt pedig azért tette Hisztiaiosz, mert nagyon búsult, hogy Szuszában tartják, és azt remélte, hogy ha Milétoszban lázadás tör ki, Dareiosz őt küldi el a tengerpartra. Ha azonban nem történik semmi, soha nem térhet vissza Milétoszba.
A görög-perzsa háború hetedik könyvében is találhatunk egy ötletes megoldást arra, hogy hogyan lehetett a ma ismert elektronikus eszközök nélkül rejtett üzeneteket küldeni:
Most pedig rátérek arra, ami elbeszélésemből korábban kimaradt. Először a lakedaimóniak értesültek róla, hogy a király Hellasz ellen készülődik. Ekkor küldtek el Delphoiba jóslatért, ahol a már ismertetett választ kapták. A hír pedig a következő, különös módon jutott el Lakedaimónba. A médekhez menekült Démaratosz, Arisztón fia véleményem szerint – amit a tények is támogatnak – nemigen kedvelte a lakedaimóniakat, így eltöprenghetünk rajta, hogy jóindulatból vagy kárörömből tette-e, amit tett. Amikor ugyanis Xerxész úgy döntött, hogy hadjáratot indít Hellasz ellen, a Szuszában időző Démaratosz elhatározta, hogy hírt küld róla a lakedaimóniaknak. Minthogy azonban az üzenet eljuttatására nem volt más módja – mert könnyen leleplezték volna –, a következőt eszelte ki. Vett egy két rétegből álló írótáblát, levakarta róla a viaszt, a fára felírta, hogy mit tervez a király, majd újra bekente a táblát viasszal, hogy az üzenetvivő ne keltse fel a táblával az utat őrzők gyanúját. Így jutott el a tábla Lakedaimónba. A lakedaimóniak nem tudtak mit kezdeni vele, míg végül – legalábbis úgy mesélték – Gorgó, Kleomenész leánya, Leónidasz felesége meg nem fejtette a rejtélyt: azt tanácsolta, hogy kaparják le a viaszréteget, s ott majd megtalálják az üzenetet, a fára írva. A lakedaimóniak megfogadták a tanácsot, elolvasták az üzenetet, aztán tudatták a többi hellénnel is. A hagyomány szerint így történt a dolog.
Nem csak a görögök, hanem a rómaiak is használtak titkosítási módszereket. Gaius Suetonius Tranquillus A caesarok élete című történelmi művében így ír Iulius Caesar kulcsírásáról:
Megvannak Ciceróhoz, valamint bizalmas embereihez magánügyekben írott levelei is, melyekben ha titkos dolgot közölt, kulcsírást alkalmazott, vagyis úgy állította össze a betűk sorrendjét, hogy értelmes szót nem adtak ki; ha valaki ezt az írást meg akarja fejteni, az helyettesítsen minden betűt az ábécé sorrendjében három hellyel előtte állóval, tehát például a D-t az A-val, és így tovább.
Az isteni Augustusról szóló könyvében megtalálhatjuk az előző módszer egy kis mértékben módosított változatát:
Ha kulcsírást használt, A helyett B, B helyett C betűt és így sorban mindig a betűsor következő jegyét írta le, X helyett pedig két A-t.
Az ókori időkre való visszatekintés után a XX. és a XXI. század történetéből szeretnék néhány olyan példát hozni, amelyek megmutatják, hogy milyen problémát okozhat az, ha az elküldött üzenetek illetéktelen, ellenséges kezekbe kerülnek, illetve az, ha a saját elhárításnak nem sikerül időben felfednie az ellenség szándékait.
A tannenbergi csata 1914-ben, az első világháború kezdetén, a keleti fronton zajlott le az orosz és a német csapatok között. Az orosz 1. és 2. hadsereg, illetve a német 8. hadsereg állt egymással szemben. Az élőerő létszámát tekintve jelentős, több, mint kétszeres orosz fölényről beszélhetünk. A csata az orosz túlerő ellenére döntő német győzelemmel zárult, melyben jelentős szerepet játszott a magasabb színvonalú, Paul von Hindenburg és Erich Ludendorff nevével fémjelzett császári hadvezetés, míg orosz részről az is nehezítette az együttműködést, hogy a két hadsereg parancsnokai, Alekszandr Szamszonov és Paul von Rennenkampf jószerivel még beszélni sem volt hajlandók egymással. Az orosz véres veszteség kb. 50 000 főre rúgott, és 90 000 fő hadifogságba került. Ezzel szemben a német oldal véres vesztesége kb. 10 000 fő volt. A német győzelemben bizonyos – de nem túlértékelendő – mértékben közrejátszott, hogy a 8. hadsereg az orosz fél óvatlan rádióforgalmazása miatt rendszeresen fontos információk birtokába jutott. Az oroszok sok esetben mindenféle rejtjelzés nélkül küldték el rádión a szándékaikat taglaló üzeneteket, amelyeket a német híradó-alegységek különösebb probléma nélkül le tudtak hallgatni.
A midwayi csata a második világháború egyik döntő, tengeren vívott csatája volt, amelyet az Egyesült Államok és Japán jelentős tengeri erői vívtak 1942 júniusában. A japán csapatok az Egyesült Államok által birtokolt Midway-atollra kívántak csapást mérni, méghozzá 4 repülőgép-hordozó, 7 csatahajó és számos kisebb hadihajó felvonultatásával. A Nagumo tengernagy számára készített felderítő jelentés leszögezte, hogy „Az ellenség nem tud terveinkről”. Ez a feltevés nem volt igaz, ugyanis az amerikai hírszerzés Joseph J.Rochefort fregattkapitány vezette csoportja képes volt a japánok által használt JN-25 rejtjelkulcs visszafejtésére. Ennek következtében már jó előre meg tudták mondani, hogy ellenséges támadás várható, viszont először nem tudták meghatározni, hogy mi lesz a konkrét célpont. Erre a helyre ugyanis a japánok AF-ként hivatkoztak, és amerikai részről csak valószínűsíteni lehetett, hogy Midway-ről van szó. Ezért utasították a midwayi támaszpontot, hogy adjanak le egy megtévesztő angol nyelvű rádióüzenetet rejtjelzés nélkül, amely arról szól, hogy elromlott a frissvíz-ellátó berendezésük. Két nappal később aztán lehallgattak egy japán rádióüzenetet, amely jelentette, hogy AF-nek kevés a friss vize. Így az amerikai fél a többi üzenet birtokában meg tudta határozni, hogy hol és mikor várható a támadás, ezért erre a helyre tudta koncentrálni a rendelkezésére álló erőket. A csata súlyos japán vereséggel zárult: elsüllyedt 4 repülőgép-hordozó, elvesztettek több kisebb hajót és 228 repülőgépet, jórészt a harcedzett és nehezen pótolható személyzettel együtt.
A II. világháború egy másik, ma már elég részletesen ismert epizódja az Enigma nevű elektromechanikus titkosító és visszafejtő berendezés feltörésének esete volt. Az Enigmát a német haderő használta kommunikációjának titkosítására. Nagy-Britannia számára létfontosságú volt, hogy le tudja hallgatni és vissza tudja fejteni az ellenség üzenetváltásait, többek között a német tengeralattjárók által a brit kereskedelmi flotta ellen vívott tonnaháborúban elért sikerek miatt, amely komolyan veszélyeztette a szigetország ellátását. Ehhez segítségükre volt a lengyel titkosszolgálatnak dolgozó három matematikus, Marian Rejewski, Jerzy Rúzycki és Henryk Zygalski munkássága, akik már az 1920-as évek végén megkezdték az Enigma akkor változatának vizsgálatát. Elért eredményeiket és egy katonai Enigma-másolatot 1939 júliusában átadták az angol félnek. A kódfejtő munkák a Londontól 40 mérföldre található Bletchley Park-ban folytatódtak az ULTRA projekt fedőnév alatt, ahol Alan Turing matematikus irányításával – és közel 10 ezer munkatárs támogatásával – sikerült egy Bombe nevű elektromechanikus számítógépet építeni, amellyel már lehetővé vált az elfogott német üzenetek többségének visszafejtése. 1943-ban havonta 80 000 üzenetet törtek fel, ez átlagban kb. napi 2600 üzenet visszafejtését jelenti. Az ULTRA projekt pontos hatásáról a mai napig viták folynak, de az általánosan elfogadott nézet szerint a németek titkosításának feltörése két évvel rövidítette meg a háborút. Érdekesség, hogy az angolok egészen az 1970-es évekig olyan mértékben titkolták az Enigma feltörésének tényét, hogy a német fél nem is sejtette, hogy ellenfelük képes volt visszafejteni haderejük kommunikációját.
A 2001. szeptember 11-i terrortámadás (ismert nevén a 9/11) a XXI. század kezdetén az Amerikai Egyesült Államok ellen irányult. Az al-Kaida terroristái eltérítettek négy nagy méretű Boeing utasszállító gépet, majd kettőt ezek közül a New York-beli World Trade Center ikertornyainak vezettek, melyek kigyulladtak, majd összeomlottak. A harmadik gép a Pentagon épületébe csapódott. A negyedik gép, melynek célpontja valószínűleg a Fehér Ház lett volna, az utasok közbelépése után Shanksville mellett a földbe csapódott. A merénylet közel háromezer áldozatot követelt. Ebben az esetben az amerikai hírszerzés nem tudta időben megszerezni a terroristák merényletre vonatkozó terveit. A későbbi nyomozások során felmerült, hogy az al-Kaida emberei a támadások tervezése során az egymás közti kommunikációjukban rejtett üzenetekkel érintkeztek. Ezek felfedésére az események tükrében a bűnüldöző szervek nem voltak megfelelően felkészülve.
Mint ahogyan az a kiragadott példákból is látható, a kriptográfia és a kriptoanalízis, illetve a szteganográfia és a szteganalízis komoly történelmi eseményeket befolyásoló erővel bírt, és bír a mai napig is. A régmúlthoz képest lényeges változást jelent az, hogy a XX. század közepén megjelentek a számítógépek, így a titkosítást ma már nem csak kézi úton vagy elektromechanikus berendezésekkel lehet elvégezni, hanem nagy számítási teljesítményt biztosító gépekkel is. Így a megelőző évszázadok lehetőségeihez képest sokkal bonyolultabb titkosítási és visszafejtési módszereket lehet bevetni az információ titkosságának megőrzésére, illetve az információhoz történő jogosulatlan hozzáférésre.
Irodalom:
Hérodotosz: A görög-perzsa háború
Gaius Suetonius Tranquillus: A caesarok élete
John Keegan: Az első világháború
Walter Lord: Hihetetlen győzelem
Mérai László, Kékesi Júlia: Lengyelek az Enigma ellen
T.Dénes Tamás: Titkos-számítógép-történet
Wikipedia
http://www.braincluster.eu/alkotas_megjelenitese.php?cikk_id=114
Pingback: Titkosítás a régmúltban | Lidércfény Blog