Mật mã – từ cổ điển đến lượng tử

Tiếp sau các cuốn Bảy nàng con gái của Eva viết về di truyền học, Thế giới lượng tử kỳ bí về lượng tử, tủ sách Khoa học & Khám phá tiếp tục giới thiệu tới độc giả Việt Nam cuốn sách hấp dẫn nhất từ trước đến nay về khoa học mật mã: Mật mã – từ cổ điển đến lượng tử. [1]

Người ta nói rằng Thế chiến I là cuộc chiến của các nhà hoá học, bởi vì đó là thời gian khí mù tạt và clo lần đầu tiên được sử dụng. Thế chiến II được cho là chiến tranh giữa các nhà vật lý học, với sự ra đời của bom nguyên tử. Và Thế chiến III (nếu có) sẽ là của các nhà toán học, vì chính họ sẽ là lực lượng điều khiển thứ vũ khí vĩ đại của nhân loại thời nay: thông tin.

Có thông tin thì cùng với nhu cầu phải chia sẻ, sẽ có nhu cầu bảo mật. Đó là lý do vì sao khoa học mật mã ra đời, và lịch sử phát triển môn khoa học này cũng là nội dung của cuốn sách chúng ta đang nói đến ở đây.

Hấp dẫn, căng thẳng từ đầu đến cuối

Như nhiều cuốn sách khoa học phổ thông khác của phương Tây, Mật mã – từ cổ điển đến lượng tử mở đầu hết sức cuốn hút bằng việc tường thuật lại một câu chuyện đầy kịch tính.

Đó là buổi sáng thứ bảy, ngày 15/10/1586. Tác giả viết như thể chính ông đang được dự phiên toà xét xử Nữ hoàng Mary của xứ Scotland, bị buộc tội âm mưu ám sát Nữ hoàng Anh Elizabeth, để chiếm ngôi.

Elizabeth chỉ có thể xử tử Mary nếu triều đình của bà chứng minh được rằng Mary có tham gia âm mưu phản nghịch. Mà chỉ có thể chứng minh điều đó nếu người ta giải mã được những bức thư bà trao đổi cùng kẻ mưu phản, bao gồm toàn những ký hiệu vô nghĩa.

Các lá thư đều đã được mã hoá. Đằng sau những ký hiệu bí ẩn kia là một bí mật chết người: kế hoạch ám sát Nữ hoàng Elizabeth. Vấn đề của triều đình và toà án nước Anh là phải giải mã chúng để có thể tuyên án xử tử kẻ chủ mưu – Nữ hoàng Mary xứ Scotland.

“Nói cách khác, nếu mật mã của Mary đủ mạnh để che giấu được bí mật của mình thì bà có cơ may sống sót. Đây không phải là lần đầu tiên mạng sống của một người phụ thuộc vào sức mạnh của một mật mã”.

Tác phẩm của Simon Singh về khoa học mật mã đã mở đầu ấn tượng như thế.

Sau đó tác giả đưa người đọc ngược dòng lịch sử, trở về những ngày còn là “thuở sơ khai” của kỹ thuật mật mã. Độc giả ham hiểu biết ắt sẽ thấy thú vị vô cùng với các thủ thuật “giấu thư”: cạo tóc người đưa tin, viết thư lên da đầu ông ta rồi chờ tóc mọc lại để che đi thông tin bí mật; viết thư bằng thứ mực trong suốt làm từ cây thithymallus, khi cần giải mã, người nhận chỉ cần hơ nóng thư là sẽ đọc được…

Tác giả Simon Singh còn khá trẻ, ông sinh năm 1964. Ông là người gốc Ấn Độ, theo học vật lý tại Anh và lấy bằng Tiến sĩ về vật lý hạt nhân tại ĐH Cambridge và Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN). Bạn đọc có quan tâm tới khoa học mạng hẳn đều biết CERN là nơi làm việc của cha đẻ của web, Tim Berners-Lee.

Không chỉ là tiến sĩ vật lý, Simon Singh còn là một nhà truyền thông xuất sắc: Ông là đạo diễn, nhà sản xuất phim khoa học cho BBC, tác giả bộ phim tài liệu nổi tiếng Định lý cuối cùng của Fermat (1994). Cuốn sách cùng tên mà ông viết sau đó (đã xuất bản ở Việt Nam) cũng trở thành best-seller ở Anh.

Sẽ còn thú vị hơn khi người đọc bắt đầu làm quen với những kỹ thuật mã hoá ở dạng đơn giản nhất, để rồi từ đó, cùng tác giả lần lượt tham gia vào những “ván bài” cam go hơn, khi các hệ thống mật mã phức tạp hơn đã ra đời.

Ví dụ, từ “belief” (tiếng Anh nghĩa là niềm tin) có thể được mã hoá như thế này: belief -> be-lief -> bee-leaf (trong đó “bee” là con ong, “leaf” là cái lá) -> dòng ký hiệu sẽ là một con ong và một chiếc lá.

Vừa đọc sách vừa… chơi ô chữ

Người đọc có thể thấy rằng “lịch sử của mật mã là câu chuyện về cuộc chiến kéo dài hàng thế kỷ giữa người lập mã và người giải mã”.

Chớ tưởng rằng cuộc đọ sức trí tuệ ấy là trò chơi vô ích. Ngược lại, nó đã có tác động to lớn tới lịch sử nhân loại, bởi vì nó kích thích sự phát triển trong thật nhiều lĩnh vực: toán học, văn bản học, ngôn ngữ học, lý thuyết thông tin, lý thuyết lượng tử.

“… những người lập mã và phá mã cũng đã làm giàu thêm cho những lĩnh vực này và thành quả của họ đã đẩy nhanh tốc độ phát triển công nghệ, mà đáng kể nhất là trong lĩnh vực máy tính hiện đại”.

Mật mã – những dòng ký tự, ký hiệu bí ẩn – đã quyết định kết cục của vô số trận chiến, dẫn đến chiến thắng, vinh quang cho một bên cùng với sự thảm bại, cái chết của bên kia. Nếu bức điện của Ngoại trưởng Đức Arthur Zimmermann gửi Đại sứ Đức ở Mexico năm 1917 không bị phe Đồng minh giải mã, thì Mỹ sẽ không bao giờ biết rằng Đức sẽ mở rộng chiến tranh, và như vậy, Mỹ sẽ chẳng bao giờ tham chiến. Lịch sử thế giới thế kỷ 20 có thể đã khác.

Dẫn dắt chúng ta đi từ hết câu chuyện này tới câu chuyện khác, Mật mã – từ cổ điển đến lượng tử mang lại vô số điều thú vị, lôi kéo chúng ta vào những câu đố hóc hiểm, những suy luận tuyệt vời thông minh… Nếu bạn là người thích chơi giải đố, chơi ô chữ, hoặc muốn thử thách bản thân với những suy nghĩ căng thẳng khi đọc sách, thì bạn rất nên đọc tác phẩm này.

Vũ khí của thời đại thông tin

Ngày nay, hơn bất kỳ lúc nào trong lịch sử, thông tin đã trở thành hàng hoá. Và như thế, thiết tưởng không cần phải nói nhiều về tầm quan trọng của mật mã.

Thông tin kinh tế, an ninh quốc phòng, chuyện đời tư… Sống trong kỷ nguyên Internet, chúng ta càng cần đến mật mã hơn bao giờ hết, và do đó cuộc chiến mã hoá – phá mã lại càng cam go hơn. Cuốn sách của Simon Singh vì thế đã chứng tỏ tính thời sự rất cao.

Nếu vì đọc tác phẩm này mà có độc giả trẻ Việt Nam nào nuôi ước mơ trở thành một nhà khoa học mật mã, thì xin chúc mừng: Bạn sẽ bước chân vào thế giới của những bộ óc thông minh nhất nhân loại, và có thể nói không ngoa rằng tương lai kinh tế – an ninh – quốc phòng của đất nước trong thời đại thông tin này trông cậy rất nhiều vào bạn.

Hoàng Thư (VNN)