La scacchiera di Polibio ha alcune importanti caratteristiche, e cio?a riduzione nel numero di caratteri utilizzati, la conversione in numeri e la riduzione di un simbolo in due parti che sono utilizzabili separatamente. La sua importanza nella storia della crittografia sta nell'essere alla base di altri codici di cifratura come il Playfair Cipher o il cifrario campale germanico usato nella prima guerra mondiale.

Codice Cesare

Svetonio nella Vita dei dodici Cesari racconta che Giulio Cesare usava per le sue corrispondenze riservate un codice di sostituzione molto semplice, nel quale la lettera chiara veniva sostituita dalla lettera che la segue di tre posti nell'alfabeto: la lettera A Sostituita dalla D, la B dalla E e così  fino alle ultime lettere che sono cifrate con le prime come nella tabella che segue (che fa riferimento all'odierno alfabeto internazionale).

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

Prendendo come esempio la frase Auguri di buon compleanno si otterrà il seguente messaggio cifrato:

Chiaro		auguridibuoncompleanno
Cifrato		dxjxulglexrqfrpsohdqqr

Pi?n generale si dice codice di Cesare un codice nel quale la lettera del messaggio chiaro viene spostata di un numero fisso di posti, non necessariamente tre; un esempio ?l codice che sempre secondo Svetonio era usato da Augusto, dove la A era sostituita dalla B, la B dalla C e così via.

Poichè alfabeto internazionale è composto da 26 caratteri sono possibili 26 codici di Cesare diversi dei quali uno (quello che comporta uno spostamento di zero posizioni) dar?n cifrato uguale al messaggio chiaro iniziale.

Prova tu stesso a cifrare un messaggio segreto con il codice di Cesare; inserisci il messaggio nella finestrella accanto a "Chiaro", specifica il numero di caratteri da spostare, quindi fai click su "Cifra" (eventuali lettere minuscole sono convertite in maiuscolo, spazi e segni di interpunzione sono ignorati).

Crittografia Medievale

In questo periodo la crittografia viene usata solo per celare i nomi propri, con la sostituzione di una lettera con quella successiva dell'alfabeto regolare (A con B, B con C ecc.), ma limitando tale sistema alle vocali, cifrate a volte con gruppi di punti,secondo il sistema di Enea il tattico.

Verso l'anno mille compaiono i primi alfabeti cifranti o monografici. Essi sono usati successivamente soprattutto nelle missioni diplomatiche tra i vari staterelli europei, particolarmente da parte delle repubbliche marinare e dalla corte papale di Roma e a partire dal XIV? secolo.

Si usano le cosiddette nomenclature, ossia liste di parole chiave del gergo diplomatico abbreviate con un solo segno; ne troviamo molti esempi tra i secoli XIV? e XVIII?.
Un altro sistema quello usato dall'Arcivescovo di Napoli, Pietro di Grazia, tra il 1363 e il 1365 in cui le vocali sono sostituite da semplici segni e le vocali scritte in chiaro funzionano da nulle; nelle ultime lettere il procedimento applicato anche alle consonanti più frequenti (l,r,s,m,n), che a volte erano cifrate anche con altre lettere alfabetiche.

Nel 1378, dopo lo scisma di Avignone, l'antipapa Clemente VII decise di unificare i sistemi di cifrature dell'Italia Settentrionale ed affidare tale compito a Gabriele Lavinde; in Vaticano è conservato un suo manuale del 1379.

In esso ogni lettera è cifrata con un segno di fantasia, in alcuni casi vi sono delle nulle, in altri vi sono delle nomenclature; le vocali sono trattate come le altre lettere, come in una cifra del 1395 di Mantova.

Dagli inizi del XIV? secolo, per depistare i tentativi di analisi statistica delle frequenze, si iniziano ad usare più segni per cifrare una stessa vocale come possiamo leggere in una cifra con pi?i tre segni diversi per ogni vocale, ma senza nulle e senza omofoni conservata sempre a Mantova del 1401.

Abbiamo altri esempi di cifre da Roma e da Firenze.

In seguito viene ampliato il nomenclatore e, a parte la diversita dei segni cifranti, tutte le cifre italiane dei tre secoli successivi seguirono questo modello. Ne abbiamo esempi anche alla corte Francese del XVII? secolo e perfino da parte dei nobili francesi in esilio nel 1793. Tale sistema fu in uso anche nella telegrafia segreta attorno alla seconda metà dell' '800.

Eccezioni a questo canone si debbono al Cardinale Richelieu attorno al 1640 per consiglio di Antonio Rossignol; si tratta di repertori invertiti con gruppi cifranti variabili, con due documenti per cifrare e decifrare con omofoni per le singole lettere. Possiamo trovarne altri esempi nelle corrispondenze tra Luigi XIV? e il suo maresciallo alla fine del '600 . La loro corrispondenza, con 11.125 gruppi cifranti diversi, veniva considerata "sicura", ed infatti fu sempre cifrata con lo stesso repertorio, mentre era gi?tata violata nel 1689 da Wallis.

Dopo Luigi XIV la crittografia francese declinò tanto che sotto Napoleone si usava un repertorio di soli 200 gruppi quasi privo di omofoni ed applicato solo a parti dei dispacci.

Sembra che anche questa inferiorità della cifratura contribuì al disastro russo del 1812-13 .

Altre cifre papali del XVI secolo utilizzano un sistema assai diverso, ossia la cifratura con polifoni. La prima di queste cifre appare attorno al 1540; l'ultima nel 1585. Il nomenclatore di tali cifre costituito da circa 300 voci, tutte cifrate con gruppi di tre cifre.

Un altro esempio di polifonia si trova nel sistema usato dal langravio d'Assia nei primissimi anni del '600, nella quale spesso un gruppo di due numeri indica o una lettera ed una parola vuota oppure una sillaba.

Tuttavia è probabile che a distinguere le funzioni del gruppo venissero collocati segni ausiliari, che poi il tempo ha cancellato.

Secondo il Meister, uno studioso di crittografia, il sistema polifonico era usato spesso per ridurre la lunghezza del testo cifrato. Egli riporta anche istruzioni per la composizione di simili cifre che sono all'avanguardia per i suoi tempi.

cifrario di Jefferson

Il cifrario di Jefferson prende il nome dal suo inventore Thomas Jefferson (1743-1826), uno degli autori della Dichiarazione d'Indipendenza e Presidente degli USA nel 1801-1804. Il codice ?i facile utilizzo e pu?ncor oggi essere considerato abbastanza sicuro. Stranamente per Jefferson non lo mise mai in uso e il suo cifrario fu dimenticato fino al 1922, quando fu riscoperto e utilizzato, fino agli anni '50, dall'esercito statunitense. E nel 1890 Etienne Bazeries un crittologo francese propose l'Indecifrabile, un cifrario del tutto equivalente a quello di Jefferson.

Il messaggio in chiaro deve essere cifrato a blocchi di 36 lettere ciascuno (qualora l'ultimo blocco presenti meno di 36 lettere, esso deve essere completato con lettere nulle); la chiave di cifra ?n numero che va da 1 a 25. Supponendo che il testo chiaro sia La missione in Polinesia Fallita e la chiave sia il numero 5, in una certa riga, non importa quale, si comporr?l messaggio in chiaro (omettendo naturalmente gli spazi); il crittogramma corrispondente andrà  letto sulla quinta riga sopra quella che contiene il blocco in chiaro.

cifrato ->5  GKRPXAFYEQYFUUAXYYEPSQYFTAELCIXVFCKZ
          4  HJQOWBHXDPXETRZYAZDORPXESZDMBHWUEBHX
          3  IBPNVCQWBOWDSQYZPACNQPWDRYCNZGVTDAGW
          2  JNOMUDLTHNVCRPXAIBBMPNVCQWBOYFUSAZFU
          1  KONLTHNVCABVNTHNVCALNVCLHXDPXETRZYDP
chiaro ->    LAMISSIONEINPOLINESIAEFALLITAXXXXXXX

La decifratura avviene con il procedimento inverso; si compone il messaggio e si legge il testo chiaro nella quinta riga sotto.

In pratica la chiave di questo metodo è duplice: 1) un numero segreto compreso tra 1 e 25 e 2) la struttura del cilindro. Considerato che ogni ruota ha una permutazione di 26 caratteri e le permutazioni sono 26! (circa 4x10²⁶) il numero di chiavi possibili dell'ordine di 10 ^26xN, dove N ?l numero di ruote, che ?n numero enorme. Il livello di sicurezza quindi molto elevato, ma con un grosso rischio: se il cilindro cade nelle mani del nemico, restano solo 25 chiavi possibili e il crittogramma può essere facilmente forzato come un cifrario di Cesare.

Questo metodo di cifratura ?l primo di una serie di macchine cifranti basate su cilindri e dischi ruotanti intorno ad un asse, la più celebre di tutte essendo la cosiddetta Macchina Enigma usata dai Tedeschi nella Seconda Guerra Mondiale.

La Macchina Enigma

La macchina è stata ricostruita sulla base della descrizione fattane da Alan Turing nel suo Treatise on Enigma. Anche il cablaggio dei tre rotori è ripreso dallo stesso lavoro.

• Simulatori di macchine cifranti: a cura di Frode Weierud del CERN di Ginevra; simulatori software di varie versioni della Enigma, e di altre macchine cifranti usate durante la II guerra mondiale.