Stenografia i kryptografia

Wobec rozprzestrzenienia się w wielu dziedzinach życia pism a zwłaszcza wobec ujawnienia się jego przydatności z jednej strony, z drugiej wobec utrzymywania się form powodujących powolność jego kładzenia, poczęto poszukiwać sposobów przyspieszenia zapisu. W ten sposób powstały pisma stenograficzne albo tachygraficzne.
Teoretycznymi zagadnieniami pism stenograficznych zajmuje się nauka zwana stenologią, która kształtuje się od połowy XIX w. Przedmiotem baw stenologii jest poszukiwanie zasad rządzących pismami stenograficznymi a tym samym poszukiwanie prawideł, zapewniających optymalnie korzystne warunki posługiwania się tymi pismami zarówno na etapie zapisu, jak i jego odczytania. Jak dotychczas ustalono, że w budowie systemu stenograficznej każdy pojedynczy fonem mowy zapisany zostaje prostym znakiem graficznym. Jest to tzw. prawo syntezy dźwiękowo – graficznej. Dalej ustalono, że w system stenograficznym tworzywo graficzne dzielone jest w zależności od częstotliwości występowania dźwięków w głosowni danego języka przy zachowaniu powiązania częstotliwości zwartością graficzną poszczególnych znaków tworzywa. Jest prawo równowagi pomiędzy tworzywem graficznym a głosownią języka. Z punktu widzenia rozwoju historycznego pism stenograficznych, stenologia wyróżnia:
a) stenografię literalną – znaki graficzne wywodzą się z uproszczone pisma zwykłego bądź z jego poszczególnych znaków, bądź też zastępował zespołów znaków – pochodnym z litery znakiem;
b) stenografię geometryczno-literalną lub starogeometryczną – znaki wywodzące się z liter mieszają się ze znakami wywodzącymi się z elementów geometrycznych: punkt, koło, elipsa, linia prosta;
c) stenografię geometryczną – znaki wywodzą się z form geometrycznych;
d) stenografię geometryczno-graficzną lub mieszaną – znaki geometryczne mieszają się ze znakami graficznymi, wywodzącymi się z prostych elementów liter pisma zwykłego;
e) stenografię graficzną – znaki wywodzą się z elementów liter pisanych;
Na każdy z tych rodzajów stenografii może składać się wiele systemów.
Stenografia była znana już w starożytności, przy czym z wówczas stosowanych systemów najdłużej utrzymały się, a także najsilniejsze piętno wywarły na dalszy rozwój noty tyrońskie i prawnicze (notae iuris). Oba systemy należą do stenografii literalnej. Noty tyrońskie stosowane były już u schyłku Rzymu republikańskiego. Inspiratorem ich powstania był Cicero, ale twórcą jego wyzwoleniec Marek Tuliusz Tiro (t 4 r. przed Chr).
Następne pokolenie skrybów udoskonaliło ten system i rozbudowało, który w uproszczonej formie przetrwał do początków XI w. Noty prawnicze właściwie stanowiły system abrewiacyjny, stosowany w tekstach prawniczych. Powstały w II w., a mimo zakazów Teodozjusza II z 438 r. przetrwały do przełomu VI i VII w.

Średniowiecze nie interesowało się stenografią. Dopiero rozwój nowożytnego od o parlamentaryzmu, a także stosowanie protokołu w sądownictwie, wzmogły zapotrzebowanie na szybkie pismo, zbliżające czas notowania fonemu do czasu mi, o wypowiadania. W tym celu posługiwano się logografie, czyli że kilka osób kolejno zapisywało kilka słów, co później pozwalało odtworzyć całość. Tak prawdopodobnie powstawały diariusze sejmowe w Polsce. Logografia nie dawała jednak zadowalających wyników.

Stąd na przełomie XVI i XVII w. John Willis opracował system stenografii, tworząc podwaliny pod systemy geometryczne. Odtąd Anglia stała się ośrodkiem rozwoju różnorakich systemów, przy czym szczególną rolę odegrał system neogeometryczny Samuela Taylora z 1786 r. Dopiero w 1837 r. Izaak Pitman oparł swój system na analizie fonetycznej języka. Unowocześnił go John Robert Gregg w 1888 r., tworząc system, tzw. półkursywny. Jednakże system w pełni nowoczesny opracowano we Francji. Punktem wyjścia były systemy angielskie. Na ich kanwie w 1792 r. Jean Felicite Coulon de Thevenot opracował system geometryczno-graficzny, udoskonalony w 1826 r. przez lania lita Prevosta i jego ucznia Alberta Delaunaya.

Systemy stenograficzne wypracowane na przełomie XVIII i XIX w. powszechnie były i są stosowane do dnia dzisiejszego, przy czym obserwować można zjawisko ulepszania ich w kierunku systemów graficznych. Przykładem może tu być francuski system Emila Duployego, od 1860 r. stale odnawiany.

Do Polski pisma stenograficzne dotarły późno, bo dopiero w pierwszej połowie XIX w. Były to systemy geometryczne, ale nie znalazły szerszego zastosowania praktycznego. Dopiero w 1861 r. podjęta została z powodzeniem przez Józefa Polińskiego pierwsza próba opracowania polskiego systemu stenografii. Nawiązał on do niemieckiego systemu graficznego Franza Xav Gabelsbergera, zmodyfikowanego dla potrzeb języka czeskiego. System ten powszechnie nauczany w zaborze austriackim i rosyjskim, w całym zaś k po 1918 r., zwłaszcza że już w 1917 r. ulepszył go Stanisław Korbel. W 1955 dostosowano do potrzeb polskich kursywny system Mikołaja Sokolo wprowadzony już w 1933 r. w ZSRR.
Wraz z upowszechnieniem znajomości pisma, malała możliwość ukrycia za jego pomocą treści informacji przeznaczonej tylko do wiadomości określonego odbiorcy. Stąd też oba procesy, upowszechnienie pisma i poszukiwanie sposobów zatajenia treści za jego pomocą przekazywanej, przebiegały równolegle. W ten sposób narodziła się kryptografia (od gr. kryptós – ukryty, grpho – piszę), czyli umiejętność konsekwentnego przekształcania tekstu zrozumiałego (clair) w tekst szyfrowany (kryptogram), czytelny jedynie dla osoby znającej szyfr.

Kryptogram, znając szyfr można odcyfrować. Jeżeli jednak w odczytania najpierw odtwarza się szyfr, kryptogram jest deszyfrowany (dek towany) lub łamany. Do kryptografii nie należą takie sposoby zatajania (maskowania) treści, jak używanie atramentów sympatycznych, skrytek, umówionych przenośni (żargonów), leworęcznych i lustrzanych pism. Kryptografia posługuje się trzema metodami, które modyfikowane różne odmiany. Owe metody to:
a) Podstawianie monogramatyczne proste – każdą literę clairu zastępuje się inną literą, cyfrą lub znakiem albo ich grupami (przy zastosowaniu 22 – literowego alfabetu daje to możliwość 2222 kombinacji).
b) Podstawienie poligramatyczne – poszczególne sylaby, wyrazy lub zdania clairu zastępuje się umówionymi znakami, złożonymi zwykle z liter lub cyfr, ustalonymi w specjalnym skorowidzu, zwanym kodem lub nomenklatorem.
c) Przestawienie lub rozrzucenie poszczególnych liter według ustalonego sposobu, np. za pomocą kartki z odpowiednio wyciętymi kwadratami, które wpisuje się w odpowiednim porządku poszczególne litery.

Aczkolwiek człowiek zawsze zmierzał do utajenia treści informacji przekazywanych za pomocą pisma, nie wszystkie stosowane sposoby mogą, uznane za kryptograficzne. Na przykład w Sparcie posługiwano się skytelem czyli laską, na którą nawijano ukosem paski pergaminu z odkrytym napisem ale wykonanym tak, że na jednym pierścieniu wypisywano jedną literę, właściwe nawinięcie pasków na odpowiednią laskę dawało możliwość właściwego odczytania tekstu. Cezar posługiwał się metodą monogramatyczną przesuwając stale litery w alfabecie o cztery miejsca wyżej. Po wykonaniu zatem 22 prób, szyfr ten mógł być złamany.

Średniowiecze kryptografię traktowało jako swojego rodzaju rozrywkę umysłową, ale już w roku 1226 szyfrem monogramatycznym posłużyli się w korespondencji dyplomatycznej Wenecjanie. W XIV w. dyplomacja papieska wprowadziła użytek szyfrów poligramatycznych z sylabicznym włącznie, stosując przemyślne pułapki dla ewentualnego deszyfranta. W tym też czasie pojawiają się ł teoretyczne rozważania zarówno o sposobach szyfrowania, jak i łamania szyfrów. LI W ciągu XV w., szczególnie we Włoszech, użytek kryptografii znacznie się rozszerza, a metody stają się coraz bardziej skomplikowane. W XVI w. do szyfrowania wprowadzono użytek klucza, który jednak nie upowszechnił się, choć był tak skuteczny, że zdołano go złamać dopiero w XIX w. Wenecja, kuria papieska, dwory angielski i francuski, tworzą biura szyfrowe, opracowujące ci własne systemy i łamiące szyfry przechwyconych kryptogramów. W XVII w. rozwinięto sztukę kryptografii w Anglii (m.in. dzięki Francisowi Baconowi) oraz we Francji, która zastosowała szyfry również dla potrzeb wojska. Używane za Ludwika XIV zostały złamane dopiero w 1901 r. Jednak pod koniec XVIII tu i w XIX w. obserwuje się upadek kryptografii wraz z nawrotem do prostych form, zwłaszcza monogramatycznych. Stąd też np. w czasie wojny francusko-pruskiej (1870-1871 r.) obie strony z łatwością odczytywały swe kryptogramy. Dopiero wynalazek telegrafu, a zwłaszcza radia, zmusiły do podjęcia nowych studiów nad kryptografią. W wyniku tych prac, obok szyfrów "ręcznych", pojawiły się maszyny do szyfrowania. Stało się to w wyniku nie tylko uzyskania precyzyjnych technologii, ale także zastosowania do kryptografii wyższej matematyki. Warto dodać, że z analogicznych badań wyrosły komputery i nauka tają o informacji. Już w czasie II wojny światowej maszyny szyfrujące odegrały główną rolę w utajnianiu informacji. Ze zrozumiałych przyczyn nie wiemy, w jakim kierunku kryptografia rozwija się współcześnie.

W Polsce Zygmunt August prowadził korespondencję ze Stanisławem Hozjuszem za pomocą szyfru, odpowiadającego poziomem ówczesnym systemom europejskim. Złamany został przez wydawców korespondencji w połowie XIX w. Polska dyplomacja i wojsko posługuje się kryptografią dopiero za Stanisława Augusta Poniatowskiego. W okresie międzywojennym, zwłaszcza kryptografia wojskowa, zdaje się osiągnęła wysoki poziom, w wielu dziedzinach wyprzedzając nawet osiągnięcia europejskie.
Przy szyfrowaniu przestrzega się zasady, aby tekstu szyfrowanego nie mieszać z clairem, nie uwzględnia się interpunkcji i dba się o jednakowe odstępy między literami, cyframi czy znakami. Skorowidze i kody skrupulatnie strzeżone, w razie niebezpieczeństwa dostania się w nieuprawnione ręce, są niszczone. Klucze szyfrowe, czyli zespoły danych, umożliwiających określenie sposobu szyfrowania, aż do czasu posługiwania się wyłącznie szyfrowaniem „ręcznym", były utrwalane jedynie za pomocą pamięci, posługując się środkami mnemotechnicznymi. Deszyfruje się kryptogramy przez ustalenie prawidłowości występujących w języku kryptogramu, który jednak może różnić się od języka clairu. Prawidłowości owe dotyczą częstotliwości frekwencji słów, określenia słów kluczowych, częstotliwości występowania poszczególnych liter sylab, zwłaszcza dwu literowych i trzyliterowych oraz średniej długości wyrazów. Tak w języku polskim do siódmego miejsca najczęściej występują litery IAEONZS, w rosyjskim OANETIR, w niemieckim ENIRSTA, we francuskim ESARINT, w języku polskim zaś średnia długość wyrazów to sześć liter. Teoretycznie nie istnieje szyfr, który nie mógłby być złamany.

Historyk spotkać się może z szyframi monogramatycznymi, jeśli kryptogramy nie zostały odcyfrowane na załączonych zwykle kartkach lub w interliniach. Rzadziej w materiale źródłowym mogą pojawić się bardziej skomplikowane systemy. W przypadku konieczności dekryptacji historyk musi posłużyć się wcale obfitą literaturą przedmiotu z czasów, kiedy kryptogram powstał. Natomiast literatura teoretyczna dla systemów kryptografii XX-wiecznej nie może już nieść takiej pomocy, ze względu na ogólnikowość obserwacji, ważną ze względu na utajnienie sposobów wykorzystywania kryptografii. W konsekwencji historyk czasów nowszych skazany jest na dostępność materiałów już rozszyfrowanych, ograniczoną jednak w wysokim stopniu w przypadku szyfrów maszynowych. Takie wnioski nasuwają się z obserwacji prac dotyczących zwłaszcza II wojny światowej. Tymczasem maszyny szyfrujące zostały wówczas użyte już nie tylko dla przekazywania informacji dotyczących działań strategicznych, zatem także politycznych, ale i taktycznych, z rozkazodawstwem włącznie.