I saggi pubblicati su Tangram

Gli enigmi che hanno cambiato la storia

Tangram, anno V n° 15 (dicembre 2006)

"Ma" feci, restituendogli la pergamena, "io sono nel buio più di prima. Se tutti i tesori di Golconda mi aspettassero alla soluzione di questo enigma, non sarei capace di guadagnarli.".
"Eppure" rispose Legrand "la soluzione non è poi tanto difficile come può sembrare al primo esame affrettato. Questi caratteri, come ognuno potrebbe facilmente indovinare, formano una cifra, il che significa che hanno un senso nascosto: ma da quel tanto che si conosce di Kidd, non lo potevo certo supporre capace di comporre un saggio di crittografia molto astrusa. Decisi subito che anche questo dovesse essere di un genere semplice, tale però da sembrare assolutamente insolubile all'intelligenza grossolana del marinaio che non ne avesse la chiave.".
"E voi l'avete risolto davvero?"
"Molto facilmente: ne ho risolti altri diecimila volte più complicati di questo. Le circostanze e una certa inclinazione della mente mi hanno sempre spinto ad interessarmi a questo genere di enigmi, ed è veramente da porre in dubbio che l'intelligenza umana possa creare un enigma di questa specie che poi l'ingegno umano con l'applicazione necessaria non riesca a spiegare.".

Edgar Allan Poe, "Lo scarabeo d'oro"
Da "Opere Scelte", ed. it. Mondadori, 1971
(Traduzione di Delfino Cinelli)

Quando si parla di "crittografia" il pensiero di ogni bravo enigmista corre al noto gioco nel quale un "esposto", singola parola o breve frase, suggerisce alla mente del solutore una prima frase la quale poi, come ben ci dice Zoroastro (G. A. Rossi) nel suo Dizionario Enciclopedico di Enigmistica e Ludolinguistica, "diversamente frazionata, ne produrrà una seconda, totalmente estranea all'esposto, con valore di soluzione". Nato nell'800, questo raffinato gioco deriva il proprio nome (che proviene dal greco e significa "scrittura nascosta") proprio dall'omonima disciplina che, in ambito tipicamente militare e diplomatico, si occupa da sempre della segretezza delle comunicazioni. Ebbene, l'oggetto delle nostre divagazioni infoludiche per i prossimi mesi sarà appunto la crittografia: non però nel senso enigmistico, bensì in quello diplomatico e militare.

Cosa c'entrano i militari e le scritture segrete con il gioco? Molto più di quanto a prima vista non sembri, come vedremo appunto nel corso del nostro viaggio. In effetti la stessa guerra è tutto sommato un gioco, anche se estremo; e viceversa sappiamo bene che moltissimi giochi non sono altro che la rappresentazione, più o meno esplicita, della guerra. Tuttavia la guerra guerreggiata è solo uno, ancorché il più eclatante ed esplicito, dei molteplici aspetti connessi a quel grande gioco di ruolo che è la storia delle nazioni: ed in questo gioco la crittografia, disciplina antichissima, ha contribuito come poche altre a costruire successi o preparare disfatte. Da sempre infatti l'uomo, spinto dalla necessità di comunicare con i propri amici in modo incomprensibile ai propri nemici, ha sviluppato le tecniche più disparate per proteggere le informazioni riservate: innescando ovviamente la reazione dei rispettivi nemici che, con altrettanta lena, hanno sviluppato tecniche contrarie per poter rompere il segreto ed impadronirsi delle informazioni protette. Gli alterni successi in questa infinita lotta a distanza hanno modificato la storia più delle stesse guerre, facendo in modo che molte battaglie venissero vinte o perse "a tavolino" prima ancora che sul campo di battaglia. Sono infatti innumerevoli i casi in cui la tempestiva decrittazione di un crittogramma, attività intellettuale straordinariamente simile alla soluzione di un gioco enigmistico, ha fornito in anticipo ad una delle parti in conflitto sufficienti informazioni sull'altra da condizionare pesantemente gli esiti dello scontro militare.

È dunque della "scienza delle scritture segrete" che parleremo nell'arco dei prossimi mesi: una disciplina che, se non avesse segnato le pagine più cruciali della storia, potrebbe sembrare innocentemente ludica sia negli scopi (risolvere un enigma creato da un autore avversario) sia negli strumenti (quelli tipici della ludolinguistica). Nelle prossime puntate ci accorgeremo così che il confine tra gioco e realtà è spesso più sottile di quanto si possa ritenere, e faremo conoscenza con alcuni enigmi la cui soluzione ha letteralmente cambiato il mondo.

La disciplina degli enigmi

Pochi lo sanno, ma se il mondo in cui ora viviamo è come lo conosciamo, in parte lo dobbiamo anche alla crittografia: ovvero a quella disciplina, antica quanto l'uomo, che insegna come "codificare" o "cifrare" un messaggio in modo che appaia incomprensibile a chiunque tranne che al legittimo destinatario.

Talleyrand, da sottile diplomatico qual era, sosteneva paradossalmente che la più importante funzione del linguaggio non fosse quella di esprimere il pensiero bensì quella di mascherarlo. In effetti da che mondo è mondo, o almeno da quando l'uomo ha cominciato a fissare le proprie idee con la scrittura, è sempre esistito il problema di mantenere riservati, ovvero protetti da sguardi indiscreti, i messaggi scritti. Ordini militari, messaggi diplomatici, confessioni segrete, informazioni delicate: tutte queste cose non sono certo invenzioni recenti, così come non lo sono i traditori o i corrieri poco fidati. Per questo, sin dall'età più antica, gli uomini si accorsero che per poter mantenere la riservatezza di un messaggio non bastava affidarsi ad un corriere di fiducia o contare sulla lealtà dei propri alleati ma occorreva qualcosa di più concreto, soprattutto qualcosa che rendesse possibile la comprensione del messaggio solo al destinatario autorizzato.

I sacerdoti dell'antico Egitto avevano risolto il problema alla base adottando per i loro testi una lingua iniziatica scritta in un alfabeto interamente differente da quello usato comunemente e molto più complicato: i loro segreti erano dunque al sicuro, in quanto nessuno all'infuori dei membri della casta sacerdotale sapeva leggere o scrivere in questa speciale scrittura detta ieratica. Ma imparare ex novo un altro linguaggio non è pratico per tutti gli altri scopi normali. Presto dunque ci si accorse che era più conveniente continuare a scrivere nel linguaggio di tutti i giorni, però facendo sì che il significato del testo venisse in qualche maniera alterato in modo da non essere riconoscibile da parte di chi non sapesse in che modo esso era stato alterato. Era nata così la crittografia, o scienza delle scritture segrete, all'interno della quale faremo un curioso viaggio nell'arco dei prossimi mesi.

Da sempre appannaggio delle spie e dei militari, la crittografia è stata sempre una disciplina oscura e misteriosa, ignorata dai più in quanto poco pubblicizzata all'infuori della ristretta cerchia degli addetti ai lavori. Considerata per lungo tempo più un'arte che una scienza, le sue applicazioni buone e cattive hanno influito in modo estremamente profondo, più assai di quanto comunemente non si ritenga, su tutte le vicende diplomatiche e militari di questi ultimi secoli: in particolare, molte fra le pagine di guerra che hanno drasticamente condizionato la scena politica mondiale sono state direttamente o indirettamente condizionate da vicende legate alla crittografia.

Stranamente però, più che per questi aspetti fortemente drammatici, la crittografia si è impressa nell'immaginario collettivo soprattutto per i suoi risvolti seducenti e avventurosi di disciplina esoterica e per iniziati, che le derivano probabilmente dalle sue rare ma memorabili apparizioni, a partire dal XIX secolo, in racconti e romanzi del mistero da parte di autori del calibro di Edgar Allan Poe, Jules Verne, Arthur Conan Doyle, Ian Fleming. Cos'è dunque che affascina nella la crittografia? L'aura un po' misteriosa delle vicende di spionaggio? Il piacere intellettuale del rompicapo astratto? La fredda bellezza della matematica? Il ricordo un po' sentimentale di storie d'altri tempi? Il fascino della sfida mentale, dello "scontro fra cervelli"?

Ebbene, in fondo la crittografia non è altro che un grande rompicapo: un enigma la cui soluzione, ci dice Edgar Allan Poe nella notissima citazione riportata in apertura, è alla portata di chiunque abbia l'ingegno e l'applicazione necessari. E di fatto la storia millenaria della crittografia è quella dell'eterna rincorsa tra chi crea enigmi sempre più complessi e chi escogita sistemi sempre più ingegnosi per risolverli, in un quello che sembrerebbe un innocuo gioco svolto sul piano puramente intellettuale se non fosse per le sconvolgenti ricadute che ha avuto sulla storia del mondo intero. Le sorti di intere nazioni, e le vite di migliaia o milioni di uomini, sono state infatti decise nel corso dei secoli dagli esiti di questa sfida a distanza tra autori e solutori; una sfida combattuta, tra l'altro, con gli stessi strumenti concettuali che caratterizzano il mondo dell'enigmistica ludica, ma dove l'intento dell'autore è quello di non lasciare al solutore alcun appiglio utile alla soluzione dell'enigma.

Per secoli infatti la crittografia ha, sorprendentemente, utilizzato lo stesso bagaglio culturale che oggi attribuiamo all'enigmistica ed alla ludolinguistica: trasposizioni, sostituzioni, cambi, anagrammi. E se non è un caso che la più famosa e micidiale delle macchine crittografiche della storia, quella che durante la seconda Guerra Mondiale rendeva impenetrabili agli avversari le comunicazioni radio del Terzo Reich, si chiamasse proprio Enigma, non è neppure un caso che per sconfiggerla, nel colossale sforzo portato avanti dagli inglesi a Bletchley Park, oltre a matematici e linguisti furono chiamati a partecipare anche enigmisti, scacchisti, solutori di rompicapo ed esperti di parole crociate. Alla fine questo eterogeneo esercito di crittanalisti ebbe la meglio, dando agli Alleati la capacità di comprendere i messaggi nemici ed accelerando così la conclusione del conflitto di almeno un paio d'anni: e mai soluzione di un enigma ebbe un impatto talmente profondo sulle sorti dell'intero pianeta! (A questo punto vale forse la pena di ricordare che il gioco enigmistico oggigiorno noto come "crittografia" non c'entra nulla con la disciplina delle "scritture segrete" di cui stiamo parlando).

Nel nostro mondo moderno la crittografia è un ramo della Teoria dell'Informazione, e in quanto scienza esatta sembra aver perso quella poesia che la caratterizzava in passato, quando pochi esperti impegnavano la propria vita nella ricerca di sistemi di cifratura sempre più sicuri ed impenetrabili e di metodi sempre più ingegnosi per scardinare le cifre esistenti, in una sfida continua destinata a non avere mai fine. I computer sembrano aver scritto la parola fine su un mondo romanzesco e pittoresco fatto di geniali intuizioni e tanto, tanto lavoro manuale; mentre le intuizioni di Vernam, Turing e Shannon sembrano aver reso obsoleti i lavori geniali di crittografi quali Cardano, Delastelle, Alberti, Porta, Vigenere, Bacone, Belaso, Tritemio, Rossignol e di tanti altri i cui nomi sono rimasti chiusi nei registri coperti dal segreto di stato. E invece non è così: la crittografia è certamente cambiata nell'era di Internet, ma deve ancora moltissimo ai metodi ed ai principi del passato; essa tra l'altro è utilizzata al giorno d'oggi molto più che in tutti i secoli precedenti messi assieme, e la ricerca teorica che la sospinge è ancor più vigorosa e motivata di prima. Quando facciamo la spesa col Bancomat, o parliamo al cellulare, o ancora facciamo un acquisto su Internet, la nostra comunicazione è protetta mediante crittografia contro il rischio di intercettazione: e se vogliamo proteggere i file del nostro computer, o autenticare un messaggio di posta elettronica o un altro documento digitale, ricorriamo ancora alla crittografia. La crittografia oggi è dunque ancora più importante di quanto non lo sia stata in passato, perché oggi protegge le comunicazioni di tutti e non solo più di pochi.

Terminologia

Prima di andare oltre è però opportuno mettere qualche puntino sulle i, introducendo quei quattro o cinque termini essenziali che ci serviranno nel corso del nostro viaggio nella crittografia per capirci al volo ed evitare ogni volta giri di parole per definire un concetto. Anche perché in giro si leggono spesso orrori quali "crittografare", "crittare", "encriptare" e via dicendo, che potrebbero essere evitati se chi li usa conoscesse i termini corretti. I quali, tra l'altro, esistono in italiano da diversi secoli, essendo stata proprio l'Italia del Rinascimento a dare i natali alla crittografia moderna!

Allora: il testo originale scritto in linguaggio normale si chiama semplicemente testo chiaro, mentre quello scritto mediante la scrittura segreta si chiama testo cifrato. La scrittura segreta stessa (ossia il metodo o il procedimento per generarla) si chiama cifrario, e l'azione di mettere in cifra un testo chiaro si dice cifratura. Un messaggio cifrato (detto anche crittogramma) può essere decifrato solo da chi ne conosca la chiave, ossia una particolare informazione segreta che partecipa alla cifratura; chi tenta di risolvere un crittogramma di cui non conosce la chiave compie invece un'azione chiamata decrittazione. Va da sé che la decifrazione è un'operazione legittima e semplice da eseguirsi, mentre la decrittazione è illegittima e solitamente molto più difficile. La chiave è una parola convenzionale (o una frase, o una stringa di caratteri...) che serve direttamente o in modo accessorio durante le operazioni di cifratura e decifratura, per ottenere il testo cifrato da quello chiaro o viceversa: impareremo che essa è cosa diversa dal cifrario!

La disciplina che studia ed applica le scritture segrete per cifrare e decifrare è la crittografia; quella che invece studia i metodi di decrittazione dei messaggi cifrati è la crittanalisi. Entrambe sono branche (non necessariamente una buona e l'altra cattiva...) della più generale disciplina chiamata propriamente crittologia. In realtà spesso si parla genericamente di crittografia intendendo, in modo improprio, crittologia; siccome però l'uso è oramai invalso farò anch'io altrettanto, salvo specifica avvertenza. Tutto molto semplice, come si vede: ma quanta confusione c'è in giro!

Vale anche la pena di accennare ad alcuni sistemi di scritture segrete che, pur essendo da sempre largamente usati, non fanno parte della crittografia ma della steganografia: si tratta delle cosiddette scritture convenzionali o dissimulate e delle scritture invisibili. Le prime sono quelle in cui si inserisce il vero messaggio in un altro testo avente apparenza innocua, oppure si usano parole convenzionali per indicare concetti o persone (in questa ultima accezione il linguaggio della massoneria ed il gergo dei malviventi sono entrambi "scritture convenzionali"). Le seconde sono tutte quelle in cui il messaggio viene reso invisibile, o comunque poco rilevabile, ricorrendo ad artifici tecnici quali inchiostri simpatici, microfilm, radioburst e via dicendo. Non ci occuperemo affatto di questi sistemi, che appartengono più al mondo di James Bond che a quello della crittografia: questa infatti non si preoccupa di nascondere il messaggio o il fatto che sia cifrato, ma si limita semplicemente a renderlo incomprensibile a chi non è autorizzato a leggerlo.

Storia minima della crittografia

La crittografia è senz'altro una disciplina antica quanto l'uomo. In effetti si potrebbe dire che sin da quando il primo homo sapiens imparò a comunicare con i propri simili, la sua principale preoccupazione è sempre stata quella di limitare l'ambito di questa comunicazione a particolari soggetti autorizzati, facendo accuratamente in modo da evitare che elementi estranei al gruppo potessero ricevere le informazioni scambiate. Con l'avvento dell'organizzazione sociale, e quindi della politica e del commercio, l'esigenza di comunicare con segretezza balzò naturalmente in primissimo piano: sia in pace che in guerra i messaggi che non giungevano al corretto destinatario dovevano essere scritti in modo che nessuno (specialmente il nemico) potesse trarne informazioni utili. Nacque così la disciplina della "Criptografia", dal greco "scrittura segreta".

Sappiamo che già i Romani ed i Greci adottavano sistemi di cifratura. Plutarco ad esempio descrive il sistema in uso a Sparta, che faceva uso di un bastoncino (detto scytala) su cui si avvolgeva a spirale una strisciolina di pergamena lungo la quale si scriveva il messaggio da trasmettere: solo chi era in possesso di una scytala dall'identico diametro poteva leggere il messaggio. E Svetonio, nelle sue "Vite dei dodici Cesari", ci dice che il grande Giulio Cesare usava abitualmente una forma di scrittura cifrata per corrispondere coi suoi generali: il sistema da lui utilizzato ci appare oggi addirittura banale, consistendo semplicemente nel sostituire ad ogni lettera del testo quella che nell'alfabeto la segue di quattro posizioni; per tuttavia questo metodo è passato alla storia col nome di Cifrario di Cesare ed è il capostipite di tutta una serie di cifrari a sostituzione, molto più robusti, ampiamente adoperati nel corso dei secoli.

Durante il Medio Evo la crittografia fiorì in Oriente, mentre l'Occidente languiva negli anni bui dell'oscurantismo. Furono così "riscoperti" ed usati cifrari usati dai persiani secoli prima. La crittografia tornò in auge in Europa a partire dal Rinascimento, per via del rifiorire del commercio internazionale e del tessersi di vaste trame diplomatiche fra gli innumerevoli stati e potenze regnanti. Naturalmente si cercava con uguale lena tanto di proteggere i propri messaggi quanto di intercettare e decrittare quelli degli altri. Fu un addetto alla Cancelleria degli Sforza, tal Cicco Simonetta, a redigere il primo trattato di decrittazione, nel XV secolo. La Repubblica di Venezia disponeva di un servizio cifra ufficiale che proteggeva le comunicazioni commerciali della Serenissima, ma soprattutto cercava (peraltro con molto successo) di decrittare i messaggi delle potenze concorrenti. Gli addetti alla cifra erano tre: rispondevano direttamente al Consiglio dei Dieci e lavoravano nel palazzo del doge sopra la Sala dei Segreti, adeguatamente protetti da interferenze più o meno indiscrete. Anche a Roma, alla corte Papale, non si stava con le mani in mano; e dopo aver sfruttato i preziosi servigi dei migliori crittografi dell'epoca, fra cui per circa un ventennio Giovanni Battista e Matteo Argenti (zio e nipote), la Curia ebbe come esperto niente meno che Leon Battista Alberti, il celeberrimo architetto e letterato che era anche un valente crittologo dilettante. Proprio l'Alberti, in seguito ad un colloquio col suo amico Leonardo Dato, capo della segreteria pontificia, scrisse un trattatello intitolato "De cifris" che, ad onta della sua lunghezza di sole venticinque pagine, è il primo vero trattato di crittografia occidentale. In questo saggio, che lo consacra a buon merito quale "padre della crittografia occidentale", egli passava in rassegna i più diffusi sistemi di cifratura dell'epoca dandone un'analisi lucida e chiara, esponeva correttamente il metodo di soluzione delle cifre a sostituzione monoalfabetica ed infine descriveva il suo nuovo metodo di sostituzione polialfabetica che, grazie ad alcuni raffinamenti successivi, per circa tre secoli sarebbe stato considerato impenetrabile, costituendo il fondamento di quasi tutti i sistemi sviluppati in seguito.

Durante il XVII ed il XVIII secolo quasi ogni governo europeo aveva un ufficio cifra i cui crittografi avevano un gran da fare ad escogitare metodi sempre più sofisticati per decrittare i dispacci intercettati alle altre potenze, alleate o meno. Furono questi secoli che videro la nascita delle cosiddette "camere nere", vere e proprie centrali governative di spionaggio che leggevano segretamente tutta la posta da e per le ambasciate estere accreditate presso la nazione di appartenenza. La più efficiente era quella di Vienna che leggeva una media di 80-100 lettere al giorno (non tutte cifrate, però), ma anche Parigi e Londra si davano da fare con eguale lena.

Le camere nere vennero chiuse nel secolo successivo, che vide anche rivoluzionata la stessa crittografia dall'invenzione del telegrafo. Nel corso dell'800 mutò infatti la stessa natura dei messaggi da proteggere: non più solo lunghi messaggio diplomatici, ma soprattutto brevi comunicati militari impartiti nel corso di operazioni belliche. Mentre i primi potevano essere cifrati e decifrati con relativa calma e tranquillità, i secondi dovevano essere resi disponibili presto ed in un ambiente non certo agevole; occorrevano pertanto nuovi metodi di cifra, magari meno sicuri ma più facili da usare. Furono fatti notevoli passi avanti nella crittografia teorica: Kasiski risolse per primo in via generale i cifrari polialfabetici, ritenuti indecifrabili per tre secoli; Kerchoffs riformulò per la prima volta con criteri moderni le esigenze della crittografia militare, chiarendo l'importanza della chiave rispetto al metodo di cifratura; Babbage applicò all'analisi crittografica alcuni dei principi teorici sviluppati per la sua Macchina Analitica. In Francia fu tutto un rifiorire di studi teorici sulla crittografia, dovuti soprattutto a De Viaris, Delastelle, Bazeries e Valerio. La Germania invece non sembrava troppo interessata alla materia: e fu un grave errore, le cui conseguenze si sentirono pesantemente durante la Grande Guerra. Questa, peraltro, fu il primo conflitto nella storia ad essere combattuto utilizzando la radio: la facilità di intercettare le comunicazioni nemiche aumentò enormemente l'importanza della crittografia, e tutte le nazioni si diedero da fare non solo per proteggere le proprie comunicazioni ma soprattutto per decrittare quelle altrui.

Nel XX secolo la crescente meccanizzazione della crittografia le fa sempre più perdere quella connotazione romantica di arte esoterica che aveva acquistato nei secoli precedenti. Nel 1917 Vernam getta un'importante luce teorica sui fondamenti matematici della crittografia e sulle proprietà delle chiavi molto lunghe, e nel periodo fra le due guerre compaiono le prime macchine cifranti automatiche basate sul principio dei rotori. Durante la seconda guerra mondiale la maggior parte delle comunicazioni è protetta mediante cifrari elaborati da macchine: la più micidiale è la Enigma tedesca, per la soluzione della quale si mobilitano matematici del calibro di Turing e vengono adoperate le prime calcolatrici a valvole termoioniche progenitrici dei moderni computer. Anche i giapponesi usano macchine cifranti: quelle denominate Arancione e Rossa vengono forzate nel corso della guerra, ma il cifrario della macchina Porpora resistette ad ogni attacco fino alla fine del conflitto.

Nel 1949 infine Claude E. Shannon, colui che per primo aveva studiato il modo di far giocare a scacchi un computer, pubblica sul Bell Systems Technical Journal lo storico articolo "Communication Theory of Secrecy Systems": è il colpo di accetta che fa cambiare volto alla crittografia, proiettandola irreversibilmente dalle "camere nere" ai computer. Ed è l'inizio della crittografia contemporanea, basata più su proprietà computazionali assolute che sull'ingegno del singolo crittografo. Nel 1976 la crittografia verrà sconvolta nuovamente con la scoperta dei sistemi "a chiave pubblica", che consentono di proteggere le comunicazioni di massa introducendo anche il sistema di autenticazione dei documenti elettronici noto come "firma digitale": ma di questo in particolare non ci occuperemo perché finiremmo davvero fuori tema.

Ultima modifica: 10 gennaio 2011
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