PCTO

La crittografia è la base della protezione dei dati e consiste conversione dei dati da un formato leggibile in un formato codificato che può essere letto o elaborato solo dopo che è stato decrittato. La crittografia può essere definita un sistema che tramite l’utilizzo di un algoritmo matematico agisce su una sequenza di caratteri, trasformandola. Tale trasformazione si basa sul parametro dell’algoritmo di cifratura/decifratura. Proprio la segretezza di questa chiave rappresenta il sigillo di sicurezza di ogni sistema crittografico.

Sulla base della chiave utilizzata, possono essere individuati due tipi di cifratura:

-a chiave simmetrica

-a chiave asimmetrica

-crittografia end-to-end  che permette di proteggere la privacy e le comunicazioni usando doppio paio di chiavi crittografiche necessarie per cifrare e decifrare i messaggi in viaggio da un capo all’altro della comunicazione.

ALAN TURING

Lo scienziato britannico è stato un brillante matematico esperto di crittografia e di logica, riconosciuto come uno dei grandi pionieri dell’informatica moderna e come un grande sperimentatore in fatto di matematica applicata. Il suo contributo nel corso della Seconda Guerra Mondiale è stato fondamentale per decifrare il codice nazista Enigma.

All’inizio del 1942 furono intercettati e decifrati circa 40mila messaggi, giungendo all’incredibile totale di due messaggi decriptati al minuto. Il matematico venne ingaggiato per far parte dei servizi segreti di spionaggio all’interno di un gruppo di crittoanalisti a Bletchley Park, nella cosiddetta Stazione X. L’obiettivo era quello di decrittare i messaggi militari nazisti codificati attraverso la macchina conosciuta come Enigma.

I tedeschi infatti erano soliti affidarsi ad Enigma per criptare i propri messaggi di carattere bellico: riuscire a decriptarli significava avere accesso con largo anticipo alle future mosse dell’esercito nemico. L’infallibilità del codice Enigma cessò proprio grazie alla squadra di crittografi inglesi nel covo segreto di Bletchley Park con l’elaborazione di una macchina (The Bombe) in tutto simile ad un computer in grado di imitare i rotori di Enigma e farli girare ad alta velocità calcolando velocemente tutte le combinazioni possibili. La messa a punto delle “bombe” permise di intercettare in tempo reale tutti i messaggi tedeschi, prevedendo e anticipando le mosse del nemico.

La macchina Enigma applica ripetutamente sostituzioni e permutazioni di tutte le lettere del messaggio. Le sostituzioni sono operate da connessioni elettriche tra coppie di contatti che corrispondono a caratteri. La macchina ha al suo interno un certo numero di rotori il cui funzionamento è il seguente: il primo rotore scatta ogni volta che una lettera è stata cifrata, quando ha compiuto un giro completo scatta anche il secondo rotore e cosi via per gli altri rotori. L’Enigma è una macchina simmetrica, nel senso che se la lettera A è cifrata con la I in
una certa posizione del testo, allora nella stessa posizione la I sarà cifrata con la A, questo significa che può essere utilizzata sia in fase di cifratura che in quella di decifratura.
Quando viene premuto un pulsante, il segnale elettrico attraversa i rotori fino a giungere ad un ultimo rotore chiamato riflettore che lo fa tornare indietro fino ad illuminare una lettera che è il carattere cifrato, permettendo all’operatore di copiare a mano il testo cifrato. La macchina Enigma presenta tre componenti principali collegati elettricamente: una tastiera per dare in input le lettere del testo in chiaro, un rotore che cifra ogni lettera trasformandola nel corrispondente carattere del crittogramma e un visore con alcune lampadine che accendendosi indicano la lettera da inserire nel teso cifrato. Il rotore, o scambiatore, è il componente più importante e consiste in uno spesso disco di gomma attraversato da una fitta rete di fili provenienti dalla tastiera che entrano nello scambiatore e dopo un percorso formato da vari gomiti escono dalla parte opposta. Lo schema interno del rotore permette al congegno di operare una semplice cifratura a sostituzione monoalfabetica. Quando l’operatore preme il tasto corrispondente ad una lettera da cifrare, l’impulso elettrico che passa nei fili elettrici attraverso il rotore e va ad illuminare il visore in modo da accendere la lettera cifrata corrispondente.

Una macchina o automa di Turing è definita da un insieme di regole che definiscono il comportamento della macchina su un nastro di Input-Output (lettura e scrittura). Il nastro può essere immaginato come una sottile striscia di carta divisa in quadratini dette celle e di lunghezza adeguata per eseguire qualsiasi algoritmo. Ogni cella contiene un simbolo oppure è vuota. L’automa utilizza una testina che si sposta lungo il nastro leggendo, scrivendo oppure cancellando simboli nelle celle del nastro. La macchina analizza il nastro, una cella alla volta, iniziando dalla cella che contiene il simbolo più a sinistra nel nastro. Da quanto esposto, una macchina di Turing puo’ essere immaginata come una sorta di registratore a nastro con una testina di lettura, scrittura e cancellazione. La testina possiede un indicatore che determina lo stato specifico in cui la macchina si trova mentre sta leggendo il simbolo. Definita la macchina devono essere specificate le regole che indichino che cosa fare in corrispondenza della combinazione di stati e di simboli letti sul nastro. Un automa di Turing deve poter effettuare le seguenti operazioni:
● conservare la memoria del suo stato interno;
● leggere il simbolo scritto in una cella;
● sovrascrivere o cancellare il simbolo scritto in una cella;
● scorrere il nastro cella dopo

Turing, inoltre, era dell’idea che si potessero creare macchine che fossero capaci di simulare i processi del cervello umano, sorretto dalla convinzione che non ci sia nulla, in teoria, che un cervello artificiale non possa fare, esattamente come quello umano. Turing era dell’idea che si potesse raggiungere la chimera di un’intelligenza davvero artificiale seguendo gli schemi del cervello umano. A questo proposito, scrisse nel 1950 un articolo in cui descriveva quello che attualmente è conosciuto come il “Test di Turing”. Questo test è una sorta di esperimento mentale: prevede che una persona, chiusa in una stanza e senza avere alcuna conoscenza dell’interlocutore con cui sta parlando, dialoghi sia con un altro essere umano che con una macchina intelligente. Se il soggetto in questione non riuscisse a distinguere l’uno dall’altra, allora si potrebbe dire che la macchina, in qualche modo, è intelligente.