Tarve kehittää moniaakkosisia salakirjoituksia syntyi vuonna 850 Al-Kindin työn " Tekstite kryptografisten viestien purkamisesta " jälkeen. Salausmenetelmien rinnalle ilmestyivät myös kryptoanalyysimenetelmät . Molemmat suunnat tutkivat samoja kohteita, mutta eri näkökulmista.
Yksinkertainen korvaussalaus on pitkään riittänyt salassapitoon. Mutta 1400-luvun alussa, kun monet tuon ajan kryptanalyytikot mursivat helposti kaikki viestit yksinkertaisella korvaussalauksella, oli etsittävä luotettavampi salaus. Vahvemman salauksen kehitti taiteilija, säveltäjä, runoilija ja filosofi Leon Battista Alberti . Paavin sihteerinä toimivan ystävänsä Leonardo Daton ehdotuksesta Alberti oli kiinnostunut ajatuksesta luoda uusi salaus. Alberti ehdotti artikkelissaan salakirjoituksia (1466), että salaukseen ei käytetä yhtä salakirjoitusaakkosta, vaan kahta tai useampaa. Salauksen aikana yksi salakirjaakko korvasi toisen [1] .
Lisäksi joitain Albertin teoksiin perustuvia parannuksia teki saksalainen apotti Johann Trithemius , ensimmäisen vuonna 1518 julkaistun painetun kryptografiakirjan "Polygraphy" kirjoittaja. Salauksen parissa työskenteli myös italialainen tiedemies Giovanni Porta, joka salausten luomisen lisäksi myös rikkoi monikirjaimia . Kun Port oli 28-vuotias (1563), hän kirjoitti kirjansa On Secret Correspondence, jossa hän kuvasi kaikki tunnetut salausjärjestelmät.
Salauksen lopullisen muodon, jota Alberti, Trithemius ja Porta työskentelivät vuosisadan eri aikoina, petti ranskalainen diplomaatti Blaise de Vigenère . Nykyään tämä moniaakkosinen salaus tunnetaan kaikille Vigenère-salauksena . Työnsä vuoksi Vigenere joutui jatkuvasti käsittelemään salausta, mutta hän ei ehtinyt perehtyä kryptografian opiskeluun ennen eläkkeelle jäämistään. Joten vuonna 1586 Vigenère esitteli salauksen lopullisen version Henrik III :n komissiolle Ranskassa. Tunnettu kirjailija ja matemaatikko Charles Lutwidge Dodgson kutsui Vigenère-salausta särkymättömäksi kirjassaan The Alphabet Cipher ; tätä salausta pidettiin sellaisena vielä 300 vuotta.
Vigenèren salaus ei kuitenkaan ollut yhtä suosittu kuin korvaussalaus. Ja tähän oli seuraava syy: Vigenère-salauksen käyttäminen ilman nykyaikaisia tietokoneita ja erikoislaitteita joutui viettämään tunteja viestien salauksen purkamiseen ja salaamiseen. Siksi niin sanotut homofoniset salaukset olivat suosittuja , jotka olivat helpompia käyttää, vaikkakaan eivät yhtä luotettavia kuin Vigenèren salaus.
Vigenère-salauksella oli maine poikkeuksellisen kestävänä "manuaalista" halkeilua vastaan. Tämä käsitys kumottiin sen jälkeen, kun Kasiski mursi salauksen kokonaan 1800-luvulla, vaikka eräät kokeneet kryptanalyytikot ovatkin tiedossa tapauksia murtaneet tämän salauksen jo 1500-luvulla.
Vigenère-salaus on riittävän yksinkertainen käytettäväksi kentällä, varsinkin jos käytetään salauslevyjä. Esimerkiksi konfederaatit käyttivät kuparista salauslevyä Vigenère-salaukseen Yhdysvaltain sisällissodan aikana . Konfederaation viestit olivat kaikkea muuta kuin salaisia, ja niiden vastustajat hakkeroivat viestejä säännöllisesti. Konfederaation komennon suurin haavoittuvuus oli se, että he käyttivät vain kolmea avainlausetta: "Manchester Bluff", "Complete Victory" ja - sodan lähestyessä loppuaan - "Come Retribution".
Matemaatikko Charles Babbage ja Friedrich Kasiski työskentelivät useiden vuosien erolla salauksen purkumenetelmän kehittämisessä. Heidän työnsä tulokset ovat lähes samat, paitsi että Kasiski antoi tiukan sanamuodon Vigenèren salauksen murtamisesta, kun taas Babbagen murtaminen jäi vain hänen päiväkirjansa sivuille.
Englantilainen matemaatikko Charles Babbage oli monipuolinen persoona, joka työskenteli monilla tieteen ja tekniikan aloilla. Siihen mennessä, kun hän otti Vigenère-salauksen käyttöön, monet kryptanalyytikot olivat lakanneet yrittämästä tulkita sitä. Sysäyksen tutkimukseen tuli kiista Bristolin hammaslääkärin J. Thwaitesin kanssa vuonna 1854. Jälkimmäinen väitti luoneensa uuden salauksen, jota ei voitu murtaa, ja yritti patentoida sen. Babbage väitti, että tämä salaus oli ollut olemassa useita vuosisatoja. Kiistaprosessi johti Babbagen siihen johtopäätökseen, että Vigenèren salaus pitäisi yrittää murtaa.
Salauksen monimutkaisuus piilee siinä, että jokainen kirjain voidaan koodata useilla uuden aakkosten kirjaimilla - siksi alun perin identtiset sanat voivat näyttää erilaisilta. Mutta jos sana tekstissä esiintyy useita kertoja, on mahdollista, että tämän sanan salauskoodi on joissain tapauksissa sama. Tämän oletuksen perusteella Babbage aloitti työnsä.
Babbage onnistui murtamaan Vigenère-salauksen samassa 1854, mutta ei julkaissut tutkimustaan, eikä kukaan tiennyt löydöstä. Tämä tosiasia tuli tunnetuksi vasta 1900-luvulla, kun tutkijat analysoivat Babbagen lukuisia muistiinpanoja. On olemassa kaksi versiota, miksi Babbage ei ilmoittanut saavutuksestaan. Ensimmäinen versio on, että brittiläinen salainen palvelu vaati Babbagea pitämään työnsä salassa, koska se antoi Britannialle selkeän edun Krimin sodan viholliseen Venäjään nähden . Toinen versio on, että "hänellä oli tapana jättää merkittävät ja lupaavat hankkeet kesken ja olla raportoimatta löydöistään" [2] .
Babbagesta riippumatta Friedrich Wilhelm Kasiski löysi tavan murtaa Vigenèren salakirjoitus , joka julkaisi sen vuonna 1863 teoksessa Die Geheimschriften und die Dechiffrirkunst (Salakirjoitus ja salauksen taito). Tämä julkaisu oli tuolloin ainoa, joka kuvasi algoritmeja monikirjaimien salausten rikkomiseen. Sitä voidaan pitää lähtökohtana tämän tyyppisen salauksen murtamisen historiassa. Krakkausalgoritmi tunnetaan nykyään Kasiska-menetelmänä .
Eversti Fabian luovutti salauslaboratorionsa hallitukselle Yhdysvaltojen sodan alkamisen jälkeen Saksaa vastaan. William Frederick Friedman vastasi tiedustelujoukkojen koulutuksesta, ja yksi hänen avustajistaan oli hänen vaimonsa, kryptografi Elizabeth Friedman . Vuoden 1917 loppuun mennessä Friedman oli jo luonut perustan seitsemällä kryptografiaa käsittelevällä monografialla, joista tuli sysäys tärkeämmille löydöille. Joten vuonna 1920 julkaistiin The Riverbank Publications , jota pidetään tällä tieteenalalla perustavanlaatuisena. Samana vuonna ilmestyy yksi kryptografian historian tärkeimmistä julkaisuista, The Index of Coincidence and Its Applications in Cryptography . Tässä artikkelissa Friedman esittelee "sattumaindeksin" käsitteen ja ehdottaa menetelmää sattumien laskemiseen. Aiheeseen liittyvässä julkaisussa Friedman kuvailee menetelmää Vigenère-salauksen gamman jakson määrittämiseksi ja esittelee myös avaimettoman salakirjoitusmenetelmän, jossa käytetään ei-todennäköistä gammaa (Fridmanin testi, 1925). Tämä oli ensimmäinen onnistunut demonstraatio todennäköisyys-tilastollisista menetelmistä kryptografiassa [3] .