Szyfry

Szyfry, w dziedzinie kryptografii, są metodami przekształcania jawnego tekstu w zaszyfrowaną postać w celu ukrycia informacji. Opierają się na algorytmach i kluczach i określają kroki niezbędne do zaszyfrowania i odszyfrowania wiadomości. Badanie szyfrów uzupełniają pokrewne techniki, takie jak steganografia, która ukrywa wiadomości w innych danych.

Historycznie szyfry były używane od starożytności. Systemy klasyczne obejmowały szyfry podstawieniowe, w których litery są zamieniane, oraz szyfry przestawieniowe, w których kolejność symboli jest zmieniana. Szyfr Cezara jest dobrze znanym przykładem. W XX wieku pojawiły się mechaniczne i elektromechaniczne urządzenia, a później algorytmy cyfrowe, co doprowadziło do nowoczesnej kryptografii używanej do ochrony komunikacji w niezabezpieczonych kanałach.

Rodzaje szyfrów obejmują głównie szyfry podstawieniowe (monoalfabetyczne i polialfabetyczne) oraz szyfry przestawieniowe, a także bardziej zaawansowane mechanizmy, takie jak szyfry blokowe i szyfry strumieniowe w nowoczesnej kryptografii. Współczesne systemy wykorzystują kryptografię symetryczną (ten sam klucz do zaszyfrowania i odszyfrowania), przykładowo AES, oraz kryptografię asymetryczną lub klucza publicznego (różne klucze do szyfrowania i odszyfrowania), takie jak RSA i kryptografia na krzywych eliptycznych. Funkcje skrótu i podpisy cyfrowe zapewniają integralność i uwierzytelnienie.

Bezpieczeństwo zależy od długości klucza, prawidłowej implementacji oraz trudności obliczeniowej odwrócenia szyfru bez klucza. Kryptanaliza dąży do wykrycia słabości, czasami wykorzystując błędy w protokołach lub oprogramowaniu równie mocno jak w samej matematyce.

W polskiej historii kryptografii praca Jerzego Różyckiego, Henryka Zygalskiego i Mariana Rejewskiego z lat 30. XX wieku przyczyniła się do złamania szyfru Enigmy, wpływając znacząco na kryptologię wojenną i rozwój nowoczesnej kryptografii.