Nyilvános kulcsú titkosítás – Mi az?

A II. világháború után, amikor Európa nagy része romokban hevert, a feszültség egyre nőtt a Szovjetunió és az USA között. Világossá vált, hogy a jövő globális nagyhatalmának képesnek kell lennie ballisztikus rakétákkal atomtámadást elindítani és kivédeni is. Észak-amerika az északi sark felől jövő támadásra volt a legérzékenyebb. Ezért 1958-ban az USA és Kanada közösen létrehozták a NORAD-ot, az Észak-amerikai Légvédelmi Parancsnokságot. A védelem fontos eleme volt a félig automatizált földi szervezet. Több, mint 100 automatizált, nagy hatótávolságú radar tartozott hozzá, ezek voltak elszórva az észak-amerikai kontinensen. Számítógépesített radarállomásokhoz voltak hozzákapcsolva, ahonnan az adatokat telefonvonalakon, vagy rádióhullámokon továbbították. A radarok mérési adatait betáplálták egy figyelmeztető rendszerbe, ami a coloradói Cheyenne hegy gyomrában egy mérföld mélyen volt. A gép-gép kommunikáció effajta alkalmazása lehetővé tette, hogy az operátorok azonnali döntéseket hozhassanak a küldött és a számítógép által feldolgozott adatok alapján. Az online kommunikációt a következő években átvették az egyetemek, ahogy világossá váltak a számítógépes hálózatokban rejlő lehetőségek. Ami a számítógépes kommunikációs hálózatot különlegessé teszi az az, hogy a dolgozók – akik földrajzilag egymástól távol vannak – nemcsak egymással tudnak kapcsolatba lépni, hanem a munkájukhoz használt adatbázissal is. Ez nyilvánvalóan hatalmas különbséget jelent abban, hogyan tervezünk, szervezünk és kivitelezünk intellektuális tevékenységet. Ha olyan működési módra váltunk, ahol mindent elektronikusan kezelünk, és a személy azonosítása csak valami gépbe dugott műanyag kártya, akkor érthető, hogy azt biztonságosan akarják összekötni a bankszámláddal, és végig akarják futtatni az összes ellenőrzésen. Ehhez hálózatra van szükség. A pénzátutalások a növekvő alkalmazási területeknek csak az egyik része volt, amihez titkosítás kellett a biztonság érdekében. Ahogy az internet növekedésével több millióan csatlakoztak, egy új probléma jelentkezett. Akkoriban a rejtjelhez két fél kellett a kulcsnak hívott titkos véletlen szám megosztásához. Hogyan tud két személy, akik soha nem találkoznak, megállapodni egy közös titkos kulcsban úgy, hogy a mindig hallgatózó Éva ne jusson hozzá? 1976-ban Whitfield Diffie és Martin Hellman kidolgoztak egy fantasztikus trükköt. Először vizsgáljuk meg, hogyan működik a trükk színekkel. Hogyan tud Bob és Alíz úgy megállapodni egy színben, hogy Éva ne tudja kitalálni? Két tényen alapul a trükk: az egyik, hogy könnyű két színt összekeverve egy harmadikat csinálni; a másik, hogy ha adva van egy kevert szín, nehéz visszacsinálni az eredeti színek pontos visszanyeréséhez. Ez az alapja egy jó zárnak: egyik irányban könnyű, visszafelé nehéz. Ezt egyirányú függvénynek hívják. A megoldás így működik: Először nyilvánosan megállapodnak egy kezdő színben, mondjuk sárgában. Ezután Alíz is és Bob is véletlenszerűen kiválaszt egy-egy saját színt, és hozzákeveri a nyilvános sárgához azért, hogy elrejtse saját színét. Alíz megtartja magának a színét, és elküldi a keveréket Bobnak. Bob is megtartja magának a színét, és elküldi a keverékét Alíznak. Most jön a trükk lényege: Alíz is és Bob is hozzáadja saját színét a másik keverékéhez, így eljutnak a közös titkos színhez. Figyeld meg, hogy Éva nem képes eljutni pont ehhez a színhez, mivel ehhez szüksége van valamelyikük saját színére. Ez a trükk lényege. Ahhoz, hogy ezt számokkal is meg tudjuk csinálni, numerikus eljárás kell, ami könnyű az egyik irányban, de nehéz a másik irányban.