Feltörték az amerikai elnöknek küldött titkosírást
Két évszázadon át nyugodott Thomas Jefferson egykori amerikai elnök jegyzetei és dokumentumai közt az kódolt karakterekkel lejegyzett szöveg, melyet csak nemrég sikerült megfejteni.
Kódolt szöveget küldött Thomas Jefferson amerikai elnöknek 1801 decemberében jóbarátja és gyakori levelezőpartnere, Robert Patterson, aki egyébként a Pennsylvaniai Egyetem matematikaprofesszora volt. Az Amerikai Filozófiai Társaság tagjaiként mindkét férfiú komolyan érdeklődött a rejtjeles és kódolt szövegek, valamint a titkosítási megoldások iránt, ebben a témában intenzív levelezést is folytattak egymással.
A szóban forgó üzenettel Patterson a szerinte majdnem tökéletesnek gondolt titkosítást igyekezett megmutatni a Függetlenségi Nyilatkozat egyik fő szerzőjeként ismert elnöknek. „A titkosírás művészete hosszú ideig erősen foglalkoztatta az államfőt és filozófust” – írta Patterson, hozzátéve, hogy a legtöbb kódolást viszonylag gyorsan sikerült feltörni.
Patterson szerint a jó titkosíráshoz négy tulajdonság megléte szükséges: adaptálhatóság minden nyelvre; a könnyen megjegyezhető karakterek; a kódolt szövegek könnyű írása és olvasása; s a legfontosabb, hogy abszolút megfejthetetlen legyen a titkosítás mikéntjét nem ismerők számára.
A titkosítást végül a Princeton Egyetem kommunikáció kutatási intézetének matematikusa és kódfejtője, Lawren Smithline fejtette meg 2007-ben. A folyamat lépéseit és az így kapott szöveget nemrég publikálta az American Scientist című folyóiratban, valamint a Harvard Magazine-ban.
A kód megfejtése különösen nagy kihívás volt, Patterson egyébként is már annak idején jelezte, hogy a megoldókulcs nem pusztán betűk felcserélése nyomán áll össze. A kutatók a karakterek gyakoriság-elemzésével sem jutottak előbbre, pedig ez sokszor segít az egyszerűbb rejtjeles szövegek megértésében.
Jefferson saját feljegyzései szerint a karakterek felcserélésénél sokkal összetettebb módszereket is ismert, hiszen az már a 19. században is széles körben használt, így kevéssé biztonságos volt. A valamikori elnök olyan forgókészüléket talált ki és használt, mely véletlenszerű karakterekkel kódolta a szöveget, melyet aztán az eszköz kerekének forgatásával ugyanilyen könnyen meg is lehetett fejteni.
Patterson azonban ennél is jobb trükköket ismert: függőleges sorokban jobbról balra írta szövegeit központozás, valamint kis- és nagybetűk nélkül, jelen szöveg esetében 40 sorban átlagosan 60 karaktert rögzítve. Ezután a szövegrészeket maximum kilenc részre osztotta fel, megszámozva őket egytől kilencig. Következő lépésként átírt minden számozott sort, hogy új szövegrészek jöjjenek létre, ráadásul összekeverve az eredetileg számozott sorrendet, ám minden szövegszakasz szabályosan ismétlődő sorrendbe rendezett sorokká állt össze. Patterson levele szerint a „puzzle” összerakásának a titka az, ha tudjuk, hány sor van egy részben, milyen sorrendben lettek a sorok átírva és hány véletlenszerűen számozott részből áll össze az egész szöveg.
A tudós szerint a kódolt üzenet lényegében kétszámjegyű számok összességéből tevődik össze, melyben az első számok a sorok számát adják ki a szövegrészben, míg a második szám az oszlopok elejéhez hozzáadott betűk számát jelöli. Például ha a számok 58, 71 és 33 voltak, akkor az Patterson módszere szerint az jelenti, hogy az ötödik oszlopot a szövegrész első sorába helyezte és nyolc véletlen betűt adott hozzá, majd a hetedik oszlopot a második sorba helyezte át és egy betűt adott hozzá, majd a harmadik oszlopot a harmadik sorba helyezte és három betűt adott hozzá. Patterson szerint 90 millió a milliomodikon lehetséges kombináció közül kell kitalálnia a megfejtést annak, aki a megoldókulcs nélkül a kód feltörésére vállalkozik.
A kódot végül megfejtő Smithline saját bevallása szerint 80 ezer szám-betű kombinációt próbált ki, de segítségére voltak olyan nyelvi csapások is, melyek mentén haladva kizárhatta, hogy például egy d betű mellett x legyen, míg a q betűket nagy valószínűség szerint u betű követte.
Smithline munkájához a dinamikus programozás eszközét is bevetette, vagyis a célnak szentelt számítógépes alkalmazást is futtatott. A Wall Street Journalnak adott nyilatkozatában a kódfejtő elmondta, hogy összesen kicsivel kevesebb, mint 100 ezer lehetőséget kellett volna számításba venniük a 19. században a szöveg megfejtésére vállalkozóknak, ami elvégezhető, de rendkívül unalmas és időigényes feladat lett volna.
„A Kongresszusban 1776. július 4-én. Az Amerikai Egyesült Államok kongresszusának nyilatkozata. Amikor az emberiség történetének folyamán…” – kezdődik a megfejtett szöveg, mely természetesen az amerikai függetlenségi nyilatkozat kezdete is egyben. Patterson tehát a szövegválasztással tréfált Jeffersonnal, amire azonban csak a 21. században derült fény.