ศาสตร์การเข้ารหัส (cryptography) คือศาสตร์ของการเขียนโค้ดและการเข้ารหัสเพื่อการสื่อสารที่ปลอดภัย ในแง่ของการป้องกันการล้วงข้อมูล มันเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญที่สุดที่ทำให้บล็อกเชนและคริปโทเคอร์เรนซีเกิดขึ้นมาและใช้งานจริงได้
ศาสตร์การเข้ารหัสที่ใช้ในปัจจุบันมีรากฐานมาจากอดีตอันยาวนาน ตั้งแต่ในสมัยโบราณ ผู้คนใช้การเข้ารหัสเพื่อส่งข้อมูลได้อย่างปลอดภัย ซึ่งเราจะมาเล่าประวัติความเป็นมาของศาสตร์การเข้ารหัสตั้งแต่ยุคเริ่มต้นจนมาถึงยุคปัจจุบันที่ได้มีการพัฒนาให้ซับซ้อนขึ้นจนกลายเป็นศาตร์การเข้ารหัสดิจิทัลสมัยใหม่
การเข้ารหัสในยุคโบราณ
เทคนิคการเข้ารหัสลับแบบดั้งเดิมเริ่มมีมาตั้งแต่ในสมัยโบราณ อารยธรรมแรกๆของโลกมีการใช้รหัสลับกันบ้างแล้ว เช่นการแทนที่ด้วยสัญลักษณ์ ซึ่งเป็นรูปแบบการเข้ารหัสขั้นพื้นฐานที่สุด ปรากฏใงานเขียนของอียิปต์โบราณและเมโสโปเตเมีย ตัวอย่างการเข้ารหัสรูปแบบนี้ที่เก่าแก่ที่สุดที่ค้นพบ คือในหลุมฝังศพของขุนนางชาวอียิปต์ชื่อ Khnumhotep II ซึ่งมีชีวิตอยู่เมื่อประมาณ 3,900 ปีก่อน (ปี ค.ศ.)
จุดประสงค์ของการแทนด้วยสัญลักษณ์ในจารึกของ Khnumhotep ไม่ใ่ชเพื่อการปกปิดข้อมูลแต่เพื่อเพิ่มเสน่ห์ทางภาษา ตัวอย่างการเข้ารหัสเพื่อการปกป้องข้อมูลที่ละเอียดอ่อนที่ค้นพบครั้งแรกคือเมื่อ 3,500 ปีที่แล้ว เมื่อชาวเมโสโปเตเมียคนหนึ่งใช้การเข้ารหัสเพื่อปกปิดสูตรสำหรับการเคลือบเครื่องปั้นดินเผา
ในยุคต่อมา การเข้ารหัสถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเพื่อปกป้องข้อมูลทางการทหารที่สำคัญ ซึ่งจุดประสงค์นี้ก็ยังมีใช้มาจนถึงปัจจุบัน ในเมืองสปาร์ตาของกรีก ข้อความถูกเข้ารหัสโดยการเขียนบนกระดาษหนังสัตว์ พันรอบกระบอกที่มีขนาดเฉพาะ ถ้าผู้รับไม่มีกระบอกที่ขนาดเท่ากันก็จะไม่สามารถอ่านได้
และการเข้ารหัสที่ทันสมัยที่สุดในยุคโบราณอาจเกิดขึ้นโดยชาวโรมัน ตัวอย่างที่โดดเด่นของการเข้ารหัสแบบโรมัน หรือที่รู้จักในชื่อ “รหัสซีซาร์” จะเป็นการเลื่อนตัวอักษรของข้อความที่เข้ารหัสตามจำนวนตำแหน่งที่ผู้ส่งกำหนดไว้ในตัวอักษรละติน เมื่อรู้ระบบและจำนวนตำแหน่งที่ต้องเลื่อนตัวอักษร ผู้รับก็จะสามารถถอดรหัสข้อความได้สำเร็จ
การเข้ารหัสในยุคกลางและยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา
ตลอดยุคกลาง ศาตร์การเข้ารหัสมีความสำคัญมากขึ้น แต่การเข้ารหัสแบบซีซาร์ยังคงมีใช้อยู่เป็นมาตรฐาน เพราะว่ามีศาตร์การถอดรหัสที่เป็นเทคนิคในการแก้ข้อความที่มีการเข้ารหัสที่กำลังไล่ตามศาสตร์การเข้ารหัสที่ค่อนข้างล้าหลังทัน ตัวอย่างเช่น Al-Kindy นักคณิตศาสตร์ชาวอาหรับได้พัฒนาเทคนิคที่เรียกว่าการวิเคราะห์ความถี่ขึ้นมาในช่วง ค.ศ. 800 ที่ทำให้การเข้ารหัสแบบเดิมเสี่ยงต่อการถูกถอดรหัส นับเป็นครั้งแรกที่ผู้คนที่พยายามถอดรหัสมีวิธีการที่เป็นระบบในการถอด ทำให้การเข้ารหัสจำเป็นต้องพัฒนาต่อไปอีกขั้น
ในปี ค.ศ. 1465 Leone Alberti ได้พัฒนาการเข้ารหัสแบบหลายตัวอักษร (polyalphabetic cipher) ซึ่งถือเป็นวิธีแก้ปัญหาสำหรับเทคนิคการถอดรหัสด้วยการวิเคราะห์ความถี่ของ Al-Kindi ในการเข้ารหัสแบบหลายตัวอักษร ข้อมความจะถูกเข้ารหัสโดยใช้ตัวอักษรสองตัวที่แตกต่างกัน หนึ่งคือตัวอักษรที่ใช้เขียนข้อความต้นฉบับ ในขณะที่ตัวที่สองจะเป็นตัวอักษรที่แตกต่างจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เมื่อรวมวิธีนี้เข้ากับการเข้ารหัสแบบเดิมแล้ว ทำให้เกิดการเข้ารหัสแบบใหม่ที่ช่วยเพิ่มความปลอดภัยของข้อมูลได้อย่างมาก ซึ่งเทคนิคการวิเคราะห์ความถี่จะใช้ไม่ได้กับวิธีนี้
วิธีการเข้ารหัสแบบใหม่นี้ยังได้รับการพัฒนาต่อมาในยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาการ รวมถึงวิธีการเข้ารหัสแบบไบนารีในยุคแรกๆ ก็ได้ถูกคิดค้นในยุคนี้โดยผู้รอบรู้ชื่อ Sir Francis Bacon ในปี ค.ศ. 1623
การเข้ารหัสในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา
ศาสตร์การเข้ารหัสยังคงก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องตลอดหลายๆศตวรรษที่ผ่านมา Thomas Jefferson ได้คิดค้นวงล้อเข้ารหัส (cipher wheel) ในปี 1790 วงล้อประกอบด้วยวงล้อตัวอักษร 36 วงที่สามารถหมุนได้ ซึ่งสามารถเข้ารหัสที่มีความซับซ้อนมากขึ้นได้ แนวคิดนี้มีความก้าวหน้ามาก ขนาดที่สามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการเข้ารหัสทางทหารของอเมริกาจนถึงช่วงปลายสงครามโลกครั้งที่ 2
ในสงครามโลกครั้งที่ 2 เราจะเห็นตัวอย่างการเข้ารหัสที่สมบูรณ์แบบมากอย่างเครื่อง Enigma เครื่องเข้ารหัสที่ใช้โดยฝ่ายอักษะ ที่การเข้ารหัสแบบซับซ้อนมาก ถ้าจะใช้คนมาถอดรหัสใช้เวลาเป็นล้านปีก็ไม่สามารถถอดได้ จนการมาถึงของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในยุคแรกๆ ที่ถูกนำมาใช้ในการถอดรหัสเครื่อง Enigma เมื่อถอดรหัสได้จึงเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ทำให้ฝ่ายสัมพันธมิตรชนะสงครามในที่สุด
การเข้ารหัสในยุคคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์พัฒนาขึ้น การเข้ารหัสก็พัฒนาขึ้นเช่นกัน มีการเข้ารหัสทางคณิตศาตร์แบบ 128 บิต ที่แข็งแกร่งกว่าการเข้ารหัสแบบยุคโบราณหรือยุคกลางใดๆ ในปัจจุบันมันได้เป็นมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์และระบบคอมพิวเตอร์ที่มีความละเอียดอ่อนจำนวนมาก
และล่าสุด มีการนำศาสตร์การเข้ารหัสมาเป็นรากฐานของคริปโทเคอร์เรนซี คริปโทเคอร์เรนซีใช้ประโยชน์จากเทคนิคการเข้ารหัสขั้นสูงหลายอย่าง เช่น hash functions, public-key และ digital signatures การเข้ารหัสถูกใช้เป็นมาตรฐานในการรับรองความปลอดภัยของข้อมูลที่ถูกจัดเก็บไว้ในบล็อกเชน และเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม การเข้ารหัสที่เป็นพื้นฐานของบิตคอยน์และคริปโทเคอร์เรนซีตัวอื่นๆคือ Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) ซึ่งเป็นวิธีรักษาความปลอดภัยขั้นพิเศษ
การเข้ารหัสมีการพัฒนาไปไกลในช่วง 4,000 ปีที่ผ่านมา และยังคงพัฒนาต่อไป ตราบใดที่ยังมีข้อมูลที่ต้องป้องกัน การเข้ารหัสก็ยังจำเป็นต้องมีและพัฒนาต่อไป แม้ว่าคริปโทเคอร์เรนซีซึ่งเป็นศาสตร์การเข้ารหัสที่ล้ำหน้าที่สุด แต่มันก็ได้รับการต่อยอดมาอย่างยาวนานจากอดีต
Reference : Binance Academy
