Crittografia, parte 1: dall'arte segreta al cifrario di Cesare

Roma, una sera di novembre. Nella sala di lettura di una biblioteca chiusa da un'ora, qualcuno ha lasciato un biglietto tra le pagine di Svetonio. Sopra c'è scritto solo questo:

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Non è una lingua morta e non è un errore di stampa. È un messaggio che qualcuno ha voluto nascondere a chi non doveva leggerlo. Prima di risolverlo serve capire con che cosa abbiamo a che fare.

Un'arte prima di essere una scienza

La parola viene dal greco: kryptós significa «nascosto» e gráphein «scrivere». Crittografia vuol dire quindi scrittura nascosta. Per millenni è stata un affare da iniziati, a metà tra l'alchimia e la diplomazia: chi sapeva nascondere un messaggio aveva un potere, e se lo teneva stretto.

Uno degli esempi più antichi arriva dalla Mesopotamia, circa 1500 anni prima di Cristo, e non riguarda guerre né re: riguarda la ceramica. È una tavoletta d'argilla grande quanto il palmo di una mano, circa 7,5 per 5 centimetri, con la più antica formula nota per preparare gli smalti, la vernice vetrosa che rende lucido e impermeabile un vaso. Uno smalto riuscito valeva molto, e chi lo conosceva non voleva che lo imparassero i concorrenti.

La tavoletta dello smalto: una ricetta di bottega scritta per non essere letta (illustrazione CoinBack, generata con IA).

Chi la scrisse usò un trucco da enigmista. Il cuneiforme usa segni che rappresentano sillabe, e un segno può avere più letture: una comune e altre rare. La ricetta è stata scritta con le letture più rare, quelle che quasi nessuno ricordava. È come scrivere «ghoti» per «fish», lo scherzo di George Bernard Shaw: gh suona f come in enough, o suona i come in women, ti suona sh come in nation. Chi non conosce le regole legge una parola senza senso, chi le conosce legge «pesce».

Per un profano bastava. Il crittologo Gerhard Strasser, che ha studiato la storia della crittografia per decenni, la definisce una sostituzione semplice, un segno al posto di un altro, ma sufficiente a non far decifrare la ricetta a un curioso. Con il tempo il segreto trapelò e le ricette successive furono scritte in chiaro.

Oggi la crittografia è scienza: matematica, algoritmi, prove. Il principio però non è cambiato. Servono poche parole:

• Messaggio in chiaro: il testo originale.
• Cifratura: la trasformazione che lo rende illeggibile.
• Crittogramma: il risultato, il messaggio cifrato.
• Decifrazione: il percorso inverso, per chi conosce il metodo e la chiave.
• Crittoanalisi: leggere un crittogramma senza avere la chiave. È il mestiere di chi vuole rompere i codici.

Cesare e la lettera spostata

Svetonio racconta che Giulio Cesare scriveva a Cicerone e agli amici in modo che nessuna parola si potesse leggere: sostituiva ogni lettera con quella che sta tre posti più avanti nell'alfabeto, la D al posto della A. Lo stesso Svetonio dice che Augusto usava lo stesso trucco in versione più prudente, con spostamento di uno: la B al posto della A.

Ecco l'alfabeto di Cesare, in chiaro sopra, cifrato sotto:

Chiaro: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
Cifrato: D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C

La ruota di Cesare: ogni lettera dell'anello esterno diventa quella dell'anello interno, spostata di tre posti (schema CoinBack).

Con questa tabella «VENI VIDI VICI» diventa «YHQL YLGL YLFL». Il metodo si chiama cifrario a sostituzione monoalfabetica e la quantità di scorrimento è la chiave: per Cesare 3, per Augusto 1.

Quanto è sicuro? Per un nemico che non ha mai sentito parlare del metodo, abbastanza. Per chiunque altro è un gioco: le chiavi possibili sono solo 25, e si provano tutte in pochi minuti. Esiste anche una via più elegante, che arriva dal IX secolo. Il filosofo arabo al-Kindi, a Baghdad, osservò nel suo trattato sulla decifrazione dei messaggi cifrati che in ogni lingua alcune lettere compaiono più spesso di altre: in italiano E, A, I, O. Se nel crittogramma la lettera più frequente è la H, probabilmente nasconde una E. Questa è l'analisi delle frequenze, la prima arma seria della crittoanalisi.

ROT13: Cesare nel tempo dei forum

Il cifrario di Cesare non è un reperto. Con spostamento 13 si chiama ROT13. L'alfabeto ha 26 lettere, quindi 13 è esattamente la metà: applicare ROT13 due volte riporta al testo originale, e la stessa operazione cifra e decifra.

Chiaro: A B C D E F G H I J K L M
Cifrato: N O P Q R S T U V W X Y Z (e viceversa)

Non protegge niente, e non è questo il suo scopo. Nacque nei primi anni Ottanta sul newsgroup Usenet net.jokes, per nascondere le barzellette che qualcuno poteva trovare offensive. Poi si è esteso alla soluzione di un indovinello o al finale di un film: chi vuole leggere lo decifra, chi non vuole passa oltre. Esempio: «EBFROHQ R YN FYVGGN». Chi ama il cinema classico sa già di cosa parliamo.

Tocca a te: tre enigmi

Il biglietto della biblioteca è il primo di tre. Servono carta, penna e la tabella qui sopra.

Enigma 1. Il biglietto nel libro di Svetonio. Cesare è il tuo primo indizio.

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Enigma 2. Sotto la statua trovi un foglietto. Chi lo ha scritto non ha cambiato metodo, solo chiave.

VY ZRFFNTTVB SVANYR R QV NHTHFGB

Enigma 3. Il messaggio finale. Nell'enigma 2 c'è chi lo ha scritto. Nel testo sopra c'è come scriveva.

MB DIJBWF FSB TFNQSF OFM MJCSP

Hai bisogno di un aiuto? Prova con lo spostamento di 3 sull'enigma 1: si legge all'indietro, dalla D alla A.

Soluzioni

Non guardare prima di averci provato.

1. Chiave 3 (Cesare): VAI ALLA STATUA DI AUGUSTO.
2. Chiave 13 (ROT13): IL MESSAGGIO FINALE E DI AUGUSTO.
3. Chiave 1 (Augusto): LA CHIAVE ERA SEMPRE NEL LIBRO.

Il cifrario di Cesare ha una debolezza: una volta capito il metodo, cade subito. E c'è un'altra domanda, più sottile: e se il messaggio non si vedesse nemmeno? Un biglietto cifrato attira lo sguardo di chi lo trova. Nella prossima puntata parliamo di steganografia, l'arte di nascondere non il significato, ma l'esistenza stessa del messaggio.

Fonti

• Svetonio, Vita di Cesare, 56 e Vita di Augusto, 88 (testo latino)
• ETHW, Cryptography (al-Kindi e l'analisi delle frequenze)
• Wikipedia, ROT13
• Rivier University, History of cryptography (la tavoletta dello smalto e il paragone con «ghoti»)
• Nextgov, The Hidden History of Encryption, 2016 (Gerhard Strasser sulla tavoletta)