Pentru cei mai mulți, caracterele din limba chineză reprezintă în sine o scriere inaccesibilă, nemaifiind nevoie să fie codate pentru a le ascunde sensul. Această barieră a putut fi înlăturată doar în ultimii ani, cu ajutorul instrumentelor de traducere automată din mediul online. În plină eră a Internetului și a inteligenței artificiale, cine s-ar mai gândi că omenirea și-a transmis timp de aproape 180 de ani cele mai importante mesaje prin intermediul banalului și prăfuitului cod Morse? Odată cu apariția și dezvoltarea telegrafului, informația a putut fi transmisă din ce în ce mai departe și mai rapid, în întreaga lume. Într-o primă fază, mesajele au fost transmise prin fir, de unde și cuvântul cable, în engleză, folosit și azi, pentru telegramele transmise. Echivalentul în română este cablogramă, care se referă la mesajele transmise prin cablu submarin. Ulterior, mesajele erau transmise, din ce în ce mai des, prin undele radio. Totuși, cuvântul wireless, adică fără fir, a fost folosit cu mult timp înainte de a se inventa cunoscutul radio.
De la inventarea sa, telegraful a evoluat spectaculos. În 1843, Congresul SUA i-a acordat lui Samuel Morse licența de a opera o linie de telegraf între Washington și Baltimore, mesajele fiind transmise prin codul care a luat numele inventatorului său. Datorită vitezei de transmisie la distanțe mari și a fiabilității în funcționare, tehnologia a fost preluată imediat în diplomație și armată. Cablul de telegraf oferea siguranța comunicațiilor, atât timp cât nimeni neautorizat nu avea acces fizic la el. Instalarea de cabluri submarine putea asigura comunicarea între continente și dădea posibilitatea marilor puteri să ia legătura instant cu reprezentanții lor din colonii.
Prețul cuvintelor
Primul cablu submarin peste Atlantic a devenit funcțional în 1866. Interesant este că, inițial, ceea ce a determinat apariția codurilor comerciale nu a fost neapărat nevoia de secretizare a mesajelor, ci, mai ales, prețul destul de mare plătit per cuvânt. De exemplu, dacă doreai să transmiți mesaje precum „Prețul la materia primă a crescut”, trebuia să plătești pentru șase cuvinte. Dacă trimiteai, să spunem, „ZHBVC”, plăteai doar pentru un singur cuvânt.
Diferența între cod și cifru constă în faptul că, în cazul codului, un cuvânt, expresie, simbol, număr etc. e înlocuit de altceva, cu sens diferit. De exemplu, un semn de circulație este, de fapt, un cod care înlocuiește o atenționare, interdicție sau informare. Cifrul, pe de altă parte, e un algoritm prin care un text sau un fișier e transformat în altceva la nivel de literă, cifră sau biți. Altfel spus, codul operează la nivel semantic, iar cifrul la nivelul sintaxei.
Unul dintre primele coduri comerciale publice din lume a fost Codul Telegrafic Chinez (CTC 中文电码), implementat de compania daneză Det Store Nordiske Telegrafselskab A/S (Compania de telegraf a Marelui Nord), care a introdus telegraful în China, în 1871. Acest cod a fost dezvoltat constant în următorii 50 de ani, demonstrându-și importanța și arătând dimensiunea tranzacțiilor comerciale dintre China și Occident. Astfel, istoria criptografiei chineze moderne începe să se împletească strâns cu evoluția telegrafiei în sine.
Dintr-un total de aproximativ 10.000 de caractere chineze, doar o treime sunt frecvent folosite (în peste 90% din cazuri). În CTC, fiecărui caracter îi este asociat un cod din patru cifre (între 0001 și 9499 – restul era folosit pentru diverse simboluri sau expresii particularizate). Bineînțeles că CTC a fost doar un început, instituțiile chineze dezvoltându-și, pe același principiu, propriile cărți de coduri (密码本). Deschizând o paranteză, trebuie amintit că, în România, aceste cărți de coduri au fost denumite „dicționare cifrate”, după model francez, fiind, de fapt, cărți cu caracter secret, de grosimea unui dicționar normal, imprimate în tiraj limitat și având circulație restrânsă. Interesant este că, la sfârșitul sec. XIX și începutul sec. XX, multe dintre dicționarele cifrate românești erau în franceză. Motivul era simplu, franceza era limba folosită în diplomație și în corespondența de resort, inclusiv cea dintre ambasadele noastre din străinătate și MAE.
Noile provocări ale tehnologiei
Din 1895, începe să se dezvolte telegrafia fără fir, iar această tehnologie devine interesantă atât pentru marina comercială, dar și pentru cea militară. Transmisia de voce pe unde radio a fost posibilă de-abia la începutul anilor 1920, ceea ce înseamnă că, până atunci, mesajele la distanță au fost transmise în codul Morse timp de aproape 80 de ani.
Marea problemă a transmiterii mesajelor pe unde radio era că acestea puteau fi accesate de oricine le putea recepționa pe frecvența respectivă. Acest lucru a condus la dezvoltarea unor noi sisteme de criptare, din ce în ce mai sofisticate, care să permită doar celui aflat în posesia cheii să decripteze mesajele care îi erau destinate.
Războiul sino-japonez din 1895 a constituit primul punct de cotitură în criptografia chineză: spargerea codului imperial Qing. La 22 iunie 1894, ministrul japonez de externe, Mutsu Munemitsu, a trimis o notă diplomatică ambasadorului chinez, Wang Fengzao, în speranța că aceasta va fi transmisă integral prin codul imperial, ceea ce s-a și întâmplat. Acest lucru a permis japonezilor să spargă codul chinez și să obțină un avantaj substanțial în cadrul negocierilor care au precedat semnarea Tratatului de la Shimonoseki. Acest eveniment a determinat ulterior autoritățile imperiale Qing să fie mult mai atente în redactarea și utilizarea codurilor.
Cărțile de coduri au rămas principala metodă de securizare a informației transmisă prin telegraf, în China, până în anii ’40, fiind folosite atât de Partidul Naționalist, condus de Chiang Kai-shek, aflat la putere până în 1949, dar și de Partidul Comunist al lui Mao Zedong.
Cu toate că fuseseră create diverse cărți de coduri, pentru niveluri de secretizare diferite, ambele facțiuni politice și-au dat seama de vulnerabilitatea inerentă a acestora și au început să se intereseze de mașini de cifrat, care să se preteze specificului limbii chineze.
Codul chinezesc
Haideți să vedem cum arăta concret un astfel de cod chinez. Cum spuneam, fiecărui caracter chinez îi este atribuit un cod din 4 cifre. Să ne imaginăm următorul mesaj:
După cum vedem, 6511 (军 – armată) se repetă. Asta înseamnă că folosirea frecventă a codului, timp îndelungat, fără nicio protecție, ajută inamicul să obțină „profunzime” („depth”), un instrument prețios pentru spargerea lui.
Pentru a proteja această vulnerabilitate inerentă a codurilor, majoritatea utilizatorilor au recurs la supra-cifrare, adică la adăugarea unei chei care să mascheze, pe cât posibil, repetiția cuvintelor. De regulă, cheia era aleatorie și avea o lungime fixă, fiind schimbată cu regularitate, chiar zilnic. Mesajul în clar era adunat prin metoda „adiție falsă” (modulo 10, adică, la adunările cu rezultat peste 10, se elimină cifra zecilor „1”, și se păstrează doar cifra unităților, de exemplu: 5 + 6 = 1; 9 + 8 = 7 etc.) cu cheia, iar rezultatul devenea mesajul codat.
Deci mesajul codat, transmis prin Morse, arăta așa:
3052 2621 9183 6941 3292 5263 9282 9086 3256 1233 2479 4282 9656
Cine decoda mesajul trebuia să repete pașii, în ordine inversă, scăzând, prin metoda „substracție falsă” (modulo 10, adică 8 – 9 = 9; 4 – 6 = 8 etc.), cheia de supra-cifrare din mesajul codat:
Deci, pentru a sparge un astfel de mesaj, trebuia să încerci, prin analiză, să deduci cheia folosită, după ce, în prealabil, ai reușit să reconstruiești (sau să furi, cum se întâmpla de multe ori) cartea de coduri.
Din cauza acestei vulnerabilități inerente a codurilor, din ce în ce mai multe țări au început să folosească, încă din 1927, mașini de criptare, printre primii numărându-se germanii, cu celebra mașină Enigma. Totuși, și aceasta a reușit să fie spartă, mai întâi de polonezi, apoi de britanici și americani. Mașinile de cifrat au fost folosite pe scară largă, unele dintre acestea chiar până în anii ’80 ai secolului trecut.
Criptografia a evoluat enorm în ultimele decenii, făcând posibile comunicații din ce în ce mai sigure, accesibile și marelui public, nu doar instituțiilor guvernamentale. Astăzi, cu ajutorul computerului personal sau al telefonului mobil, putem comunica la distanță în condiții mulțumitoare de siguranță.
În China, de la 01.01.2020, a intrat în vigoare chiar o lege a criptografiei și există o instituție care se ocupă de acest domeniu, Administrația Chineză de Stat în Criptografie (中国国家密码管理局).
Abstract
The development of modern cryptography in China (1871-1949) was closely related to the development of telegraphy and the use of codebooks, due to the intrinsic nature of the Chinese writing system, which required each character to be converted in a 4-digit code. However, the vulnerability of codebooks has had profound effects on the history of China.
Autor: Valentin-Daniel Popa
