Ακάρεα, Ένας αόρατος κόσμος

Τα ακάρεα της οικιακής σκόνης (οικογένεια αραχνοειδών), που το μέγεθός τους είναι 0,3 mm και είναι αόρατα από το ανθρώπινο μάτι, μεγεθύνονται δεκάδες χιλιάδες φορές, ενώ τα εντυπωσιακά χρώματα που προστέθηκαν από τους επιστήμονες δημιουργούν εν τέλει ένα τρομακτικό αποτέλεσμα.

Οι εντυπωσιακές εικόνες που βλέπετε τραβήχτηκαν από επαγγελματίες φωτογράφους,
χρησιμοποιώντας εξοπλισμό τελευταίας τεχνολογίας, προηγμένα και λεπτομερή μικροσκόπια αλλά και μεγεθυντικούς φακούς υψηλής ανάλυσης

Αποτελούν δε μέρος μιας τεράστιας βάσης δεδομένων με παρόμοιες εικόνες που υπάρχει στη Science Photo Library του Λονδίνου και χρησιμοποιείται για την έρευνα, ως εκπαιδευτικό υλικό, ακόμη και ως έργα τέχνης!

«Τα δείγματα των ακάρεων έρχονται από όλο τον κόσμο και, βέβαια, δεν είναι ορατά με γυμνό μάτι.

 Έτσι καλύπτονται με φύλλα χρυσού και στη συνέχεια τοποθετούνται κάτω από το μικροσκόπιο, με τα αποτελέσματα που βλέπετε», λέει ο Mark Abbott, διευθυντής της Βιβλιοθήκης.

Αξίζει να σημειώσουμε ότι έρευνες έδειξαν ότι σε ένα μονό στρώμα ύπνου υπάρχουν έως 10.000.000 ακάρεα, με σημαντικότερα τα Dermatophagoides pteronyssinus, Dermatophagoides farinae και Euroglyphus maynei.

Scholeio.com

Κρυπτογραφία

Για χιλιάδες χρόνια, βασιλείς, ηγεμόνες και στρατηγοί στηρίζονταν στην αποτελεσματική μετάδοση μηνυμάτων, προκειμένου να κυβερνούν χώρες και στρατούς και ταυτόχρονα να προφυλάσσουν μυστικά υψίστης σημασίας για την προστασία των συνόρων τους.

Σκοπός της κρυπτογραφίας είναι να αποκρύψει όχι την καθαυτή ύπαρξη ενός μηνύματος, αλλά τη σημασία του.

Το τελευταίο επιτυγχάνεται μέσα από τη διαδικασία της κρυπτογράφησης, δηλαδή της τεχνικής συγκάλυψης ενός μηνύματος, ώστε να διαβαστεί μόνο από τον παραλήπτη του.

Η ανάγκη για μυστικότητα -επομένως και ασφάλεια- οδήγησε τα έθνη στην οργάνωση υπηρεσιών κωδικοποίησης και τα αντίπαλα μέρη στην ανάπτυξη της αποκωδικοποίησης: οι κωδικοπλάστες επινοούν τους κώδικες, ενώ οι κωδικοθραύστες είναι οι «γλωσσικοί αλχημιστές» που επιχειρούν την αποκάλυψη των κωδίκων.

Η ανάπτυξη της αποκρυπτογράφησης γίνεται εμφανής και στην πολύχρονη προσπάθεια αποκάλυψης της Γραμμικής Β και των αιγυπτιακών ιερογλυφικών.

Αν και η κρυπτογραφία αφορά τις επικοινωνίες που σχεδιάζονται σκόπιμα και όχι τα κείμενα των αρχαίων πολιτισμών, που δεν είχαν σκοπό να παραμείνουν ανεξιχνίαστα, οι γνώσεις και δεξιότητες που απαιτούνται για την αποκάλυψη του νοήματος των αρχαιολογικών κειμένων, σχετίζονται στενά με την «τέχνη» του σπασίματος των κωδίκων.

Για να καταστεί ένα μήνυμα μη κατανοητό, μετασχηματίζεται σύμφωνα με ένα ειδικό πρωτόκολλο, το οποίο έχει συμφωνηθεί μεταξύ του αποστολέα και του παραλήπτη.

Ακόμα κι αν ο «εχθρός» κλέψει το κρυπτογραφημένο μήνυμα, δεν μπορεί να το διαβάσει εφόσον δεν γνωρίζει το πρωτόκολλο μετασχηματισμού.
Σχετικά με τα πρωτόκολλα μετασχηματισμού, η κρυπτογραφία χωρίζεται σε δύο κλάδους, τη μετάθεση και την υποκατάσταση:

α) στη μετάθεση τα γράμματα του μηνύματος αλλάζουν θέσεις και έτσι δημιουργείται ένας αναγραμματισμός.
Όταν πρόκειται για μια μικρή λέξη, η μέθοδος αυτή δεν είναι τόσο ασφαλής επειδή η εύρεση των πιθανών συνδυασμών είναι σχετικά εύκολη.
Όμως, όσο αυξάνει ο αριθμός των γραμμάτων, ο αριθμός των πιθανών συνδυασμών γίνεται αστρονομικός καθιστώντας αδύνατη την εύρεση του πραγματικού μηνύματος, εκτός κι αν είναι γνωστή η μέθοδος αναδιάταξης.

β) στην υποκατάσταση κάθε γράμμα στο αλφάβητο αντικαθίσταται από ένα άλλο.
Μία από τις συνιστώμενες τεχνικές είναι να ζευγαρώνονται τυχαία τα γράμματα του αλφαβήτου και στη συνέχεια να αντικαθίσταται κάθε γράμμα του αρχικού μηνύματος με το ταίρι του.
Π.χ. στο ελληνικό αλφάβητο: Α με Ω, Δ με Χ, Η με Β, κ.ο.κ. Έτσι αντί για «συνάντηση τα μεσάνυχτα», ο αποστολέας μπορεί να γράψει ΕΠΡΩΡΖΕΒ ΖΩ ΨΣΕΩΡΠΔΖΩ.
Συνοπτικά, στη μετάθεση κάθε γράμμα διατηρεί την ταυτότητά του αλλά αλλάζει θέση, ενώ στην υποκατάσταση κάθε γράμμα αλλάζει ταυτότητα, αλλά διατηρεί τη θέση του.

Κάποιες από τις αρχαιότερες καταγραφές μυστικής γραφής ανάγονται στον Ηρόδοτο. Σύμφωνα με τον Ηρόδοτο, ήταν η τέχνη της μυστικής γραφής που έσωσε την Ελλάδα από τον Ξέρξη.

Κατά το χτίσιμο της Περσέπολης, ο Ξέρξης λάμβανε δώρα από όλη την αυτοκρατορία του και τα γειτονικά κράτη εκτός από την Αθήνα και τη Σπάρτη.
Αποφασισμένος να πάρει εκδίκηση γι’ αυτό, ξεκινά τη συγκέντρωση στρατιωτικών δυνάμεων και έτσι, πέντε χρόνια μετά, καθίσταται έτοιμος για αιφνιδιαστική επίθεση κατά των ελληνικών πόλεων.
Εν τω μεταξύ, η συγκρότηση αυτής της πολεμικής δύναμης γίνεται αντιληπτή από το Δημάρατο, Έλληνα εξόριστο και κάτοικο στα Σούσα της Περσίας.
Αν και εξόριστος, ο Δημάρατος αποφασίζει να στείλει μήνυμα ώστε να προειδοποιήσει τους Σπαρτιάτες για το σχέδιο επίθεσης.

Το ζήτημα ήταν πώς να σταλεί το μήνυμα, ώστε να μην υποκλαπεί από τους Πέρσες. Αναφέρει σχετικά ο Ηρόδοτος:  …υπήρχε ένας μόνο τρόπος: να ξύσει το κερί από δύο πτυσσόμενες πινακίδες, να γράψει στο ξύλο που υπήρχε από κάτω και μετά να επικαλύψει το μήνυμα με κερί.

Έτσι οι πινακίδες, φαινομενικά κενές, δεν θα προκαλούσαν την περιέργεια των φρουρών καθ’ οδόν. Όταν το μήνυμα έφτασε στη Σπάρτη κανείς δεν κατάλαβε εκτός της Γοργούς, κόρης του Κλεομένη και συζύγου του Λεωνίδα, η οποία και είπε στους άλλους ότι αν έξυναν το κερί θα έβρισκαν κάτι γραμμένο στο ξύλο από κάτω.
Οπότε, το μήνυμα αποκαλύφθηκε και στη συνέχεια μεταδόθηκε στους υπόλοιπους Έλληνες.

Αυτή η μορφή μυστικής επικοινωνίας ανήκει στη μέθοδο της στεγανογραφίας.

Στην αρχαία Ελλάδα, πλέον της στεγανογραφίας, αναπτύχθηκε ιδιαίτερα η μέθοδος της κρυπτογραφίας και συγκεκριμένα της μετάθεσης (που εξηγήθηκε παραπάνω).

Μια μορφή μετάθεσης εφαρμόστηκε στην πρώτη στην Ιστορία κρυπτογραφική συσκευή, τη σπαρτιατική σκυτάλη, που ανάγεται στον 5ο αιώνα π.Χ. 

Η σκυτάλη είναι ένα ξύλινο ραβδί γύρω από το οποίο τυλίγεται μια λωρίδα από δέρμα ή περγαμηνή. Ο αποστολέας γράφει το μήνυμα κατά μήκος της σκυτάλης και μετά ξετυλίγει τη λωρίδα. Τώρα η λωρίδα φαίνεται να περιέχει μια σειρά γράμματα χωρίς νόημα. 

Το μήνυμα έχει αναδιαταχτεί. Ο αγγελιαφόρος παίρνει τη δερμάτινη λωρίδα και ενίοτε, σαν επιπρόσθετο στεγανογραφικό μέτρο, τη φοράει σαν ζώνη, με τα γράμματα κρυμμένα στη μέσα μεριά. Για να ανασύρει το μήνυμα ο παραλήπτης, απλώς τυλίγει τη δερμάτινη λωρίδα γύρω από μια σκυτάλη ίδιας διαμέτρου με αυτήν που χρησιμοποίησε ο αποστολέας. 

Το 404 π.Χ., ένας αγγελιαφόρος καταματωμένος -ο ένας από τους πέντε επιζήσαντες ενός εξοντωτικού ταξιδιού στην Περσία- παρουσιάζεται στο Σπαρτιάτη Λύσανδρο. 

Ο αγγελιαφόρος παραδίδει τη ζώνη του στο Λύσανδρο, που την τυλίγει γύρω από τη σκυτάλη του και έτσι μαθαίνει πως ο σατράπης Φαρνάβαζος σχεδιάζει να του επιτεθεί. Χάρη στη σκυτάλη, ο Λύσανδρος πρόλαβε να προετοιμαστεί για την επίθεση την οποία και εντέλει απέκρουσε.

Ο Βαλέριος Πρόβος έγραψε μια ολόκληρη πραγματεία για τα κρυπτογράμματα του Καίσαρα (δυστυχώς, η πραγματεία αυτή δεν διασώθηκε).  Κρυπτόγραμμα λέγεται οποιαδήποτε μορφή κρυπτογραφικής υποκατάστασης, στην οποία κάθε γράμμα αντικαθίσταται με ένα άλλο γράμμα ή σύμβολο.

Η πρώτη τεκμηριωμένη χρήση μεθόδου υποκατάστασης, για στρατιωτικούς σκοπούς, εμφανίζεται στους γαλατικούς πολέμους του Ιουλίου Καίσαρα.

Ο Καίσαρ περιγράφει πώς έστειλε ένα μήνυμα στον Κικέρωνα, που ήταν πολιορκημένος και στα πρόθυρα παράδοσης.

Με βάση τη μέθοδο της υποκατάστασης, αντικατέστησε τα λατινικά γράμματα με ελληνικά, καθιστώντας το μήνυμα ακατανόητο στον εχθρό.

Πολύ χαρακτηριστικά περιγράφεται:

Ο αγγελιαφόρος είχε λάβει εντολή, αν δεν μπορούσε να πλησιάσει, να ρίξει μέσα στο στρατόπεδο μια λόγχη με το γράμμα δεμένο στον ιμάντα…  έτυχε όμως η λόγχη να καρφωθεί και να σφηνώσει στον πύργο και επί δύο ημέρες οι στρατιώτες μας δεν την έβλεπαν. 

Την τρίτη ημέρα την είδε ένας στρατιώτης, την κατέβασε και την παρέδωσε στον Κικέρωνα. Εκείνος διάβασε το μήνυμα και μετά το ανέγνωσε δυνατά σε μια παρέλαση των στρατευμάτων, προς μεγάλη χαρά όλων.

Στους Βίους των δώδεκα καισάρων του Σουητώνιου, (2ος αιώνας μ.Χ.), περιγράφεται λεπτομερώς ένας από τους τύπους κρυπτογραφικής υποκατάστασης που χρησιμοποιούσε 
ο Ιούλιος Καίσαρας. 

Σύμφωνα με τον τύπο αυτό, αντικαθιστούσε κάθε γράμμα του μηνύματος με το κατά τρεις θέσεις επόμενό του στο αλφάβητο.
Αυτός ο τύπος υποκατάστασης αποκαλείται μεταθετικό κρυπτόγραμμα του Καίσαρα ή απλώς κρυπτόγραμμα του Καίσαρα.
Αν και ο Σουητώνιος αναφέρει μόνο έναν τύπο μετάθεσης κατά τρεις θέσεις, αν χρησιμοποιηθεί  οποιαδήποτε μετάθεση μεταξύ 1 και 23 θέσεων, μπορούν να δημιουργηθούν  23 ξεχωριστά κρυπτογράμματα.

Οι κρυπτογράφοι χρησιμοποιούν τον όρο κανονικό αλφάβητο για αυτό στο οποίο γράφεται το αρχικό μήνυμα και κρυπτογραφικό αλφάβητο για αυτό το οποίο αποτελείται από τα γράμματα τα οποία αντικαθιστούν τα κανονικά.

Η κρυπτογραφία δεν είναι διανοητικό άθλημα, αλλά μια αναγκαιότητα που διασφαλίζει -και επιδιώκεται να συνεχίζει να διασφαλίζει- την ιδιωτική ζωή του ατόμου, των κυβερνήσεων και των δραστηριοτήτων κάθε είδους. Η κρυπτογραφία έχει πλέον, χάρη στις αλματώδεις μαθηματικές και τεχνολογικές εξελίξεις, μια καθημερινή, παγκόσμια «παρουσία».

Καθώς η πληροφορία αποτελεί πλέον πολυτιμότατο αγαθό, υπηρεσία και τομέα τεχνολογίας, με αδιαμφισβήτητα υψηλότατη συμβολή στην εξέλιξη του κόσμου μας, είναι προφανές ότι η «μάχη» ανάμεσα σε κωδικοπλάστες και κωδικοθραύστες θα συνεχίζεται αέναα…

Πηγές:
Simon Singh, «Κώδικες και Μυστικά», Εκδόσεις ΤΡΑΥΛΟΣ
www.easypedia.gr
www.hellenica.de
www.sfrang.com/historia/graphics
www.wikemedia.org

Scholeio.com