Die Kryptologie ist eine sehr alte Wissenschaft. Häufig finden sich Zeugnisse von geheimer Schrift in Mythen, Sagen und anderen alten Überlieferungen. Bereits in der Bibel ( 5. Kapitel im Buch Daniel ) gelingt es dem Propheten Daniel als einzigem unter den chaldäischen Weisen eine Geheimschrift zu lesen, die von göttlicher Hand auf eine getünchte Wand im Königssaal geschrieben wurde und den Untergang des Königs Belsazar verkündet.
Kennt ein Empfänger das Verfahren, um aus dem verschlüsselten
Kryptogramm den Klartext zu gewinnen, so spricht
man von Entschlüsselung.
Es ist auch möglich, einen geheimen Text ohne Kenntnis des
Schlüssels zu enträtseln,
ihn zu entziffern, also das Verborgene (gr. 
) herauszulösen (gr. 
Auflösung,
Befreiung). Die wissenschaftliche Betätigung nennt man daher
Kryptanalyse. Das Entwerfen einer geheimen Schrift (gr. 
Schrift), einer Ver- und
Entschlüsselung, ist Aufgabe der Kryptographie.
Die griechische Terminologie über die Rede
(gr. 
) von der
geheimen Nachricht, der Kryptologie, zeigt, daß
die ersten dokumentierten Anfänge
in der griechischen Antike zu finden sind.
Sehr früh, bereits im 6. bis 5. Jahrhundert v. Chr, machten sich die Spartaner ein einfaches Verfahren zur Verschlüsselung von Nachrichten für militärische Zwecke zu Nutze. Sie bedienten sich eines Holzzylinders fester Ausmaße, einer sogenannten Skytale. Dieser wurde schraubenförmig mit einem Papyrus- oder Pergamentstreifen umwickelt, auf den in Längsrichtung des Stabes der Klartext geschrieben wurde. Der Streifen wurde anschließend abgewickelt und dem Empfänger überbracht, der ebenfalls im Besitze einer Skytale selbiger Ausmaße war.
Von den Römern ist bekannt, daß Caesar sich einer Geheimschrift bediente, indem er jeden Buchstaben des lateinischen Alphabets durch den Buchstaben, der nach alphabetischer Aufzählung drei Stellen danach folgte, ersetzte:
Klartextalphabet:
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
Geheimtextalphabet:
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
Caesar verwendete somit die erste Substitutionschiffre.
Da es sich lediglich um eine Verschiebungschiffre handelte,
gab es bescheidene 26 Möglichkeiten der Codierung. Der
römische Kaiser Augustus verwendete einen Shift um eins.
( Java-Programm Caesar
zum Ausprobieren )
Monoalphabetische Substitutionschiffren sind leicht analysiert, da alle Geheimtextzeichen mit derselben Wahrscheinlichkeit auftreten wie der Klartext. Der französiche Diplomat Blaise de Vignere hinterließ nach seinem Tode im Jahre 1596 ein Opus von 20 Büchern. In seinem 600 Seiten umfassenden Buch Traicte des Chiffresbefaßt er sich neben der Kryptologie im engeren Sinne auch mit der Alchimie, den Geheimnissen der Kabbala und den Mysterien des Universums. Auch ist in ihm der Ausspruch Älle Dinge dieser Welt sind verschlüsseltzu finden. Er erkannte den Nachteil einfacher monoalphabetischer Chiffrierungen und veröffentlichte 1586 eine Methode, in der bis zu 26 Geheimtextalphabete im Wechsel zur Verschlüsselung eines Textes verwendet werden, die sogenannte Vignere-Chiffre. Sie besteht aus einem Vignere-Quadrat und einem Schlüsselwort.
Klartextalphabet:
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
Vignere-Quadrat:
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
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 a
c 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
u v w x y z a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t
x y z a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w
y z a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x
z 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
Bei der buchstabenweisen Verschlüsselung wird nun dasjenige Alphabet für den aktuellen Buchstaben angewendet, das mit dem stellenweise korrespondierenden Schlüsselwort beginnt. Dabei muß das Schlüsselwort dieselbe Länge wie der Klartext haben, die geschieht durch Wiederholung und Abschneiden am Ende. Ein Beispiel:
Klartext:
vignere
Schlüsselwort (es sei Cuba):
cubacub
Geheimtext:
xchnglf
(Erklärung: Man suche im Klartextalphabet die Spalte,
in der v steht und finde den Buchstaben in der Zeile,
die mit c beginnt, in derselben Kolumne. Dies ist ein x.
Man wiederhole den Vorgang mit dem nächsten
Klartextbuchstaben.)
( Java-Programm Vignere
zum Ausprobieren )
Erwähnt sei auch der Kardinal-Richelieu-Schlüssel, der aus einem einfachen Lochbrett bestand, das, auf einen vereinbarten Text gelegt, wie eine Schablone funktionierend die Klartextbuchstaben sichtbar erkennen läßt, während der Großteil der Geheimtextbuchstaben verdeckt bleibt. Der Schlüssel leistete dem Kardinal und seinen Siegen über die Hugenotten im 17. Jahrhundert gute Dienste.
In diesem Jahrhundert entwickelte Gilbert Vernam in den Dreißiger Jahren ein Chiffriersystem, das sich durch mathematisch perfekte Sicherheit auszeichnete:
Sei p(m) die a priori-Wahrscheinlichkeit (Wk) für
die Häufigkeit des Auftretens einzelner Buchstaben
(z.B. des Buchstabens e) aus dem Klartext m (z.B.
p(e)=18 % im Deutschen). Gleiches gilt für 
,
wobei nun der Geheimtext c zugrunde liegt. Informationstheoretische
Sicherheit liegt vor, falls
erfüllt ist.
Dies setzt also für den Schlüsseltext eine Zufallsbitfolge gleicher Länge wie m voraus. Werden die Buchstaben wie in der Skizze bitweise codiert, so kann die Ver- und Entschlüsselung durch ex-or-Operation erfolgen. Die Vernam-Chiffre ist auch unter dem Namen one-time pad geläufig und soll angeblich bis vor wenigen Jahren Gespräche zwischen dem Kreml und dem Weißen Haus über den heißen Drahtverschlüsselt haben.
Nachdem im Ersten Weltkrieg wiederholt verschiedene Nachrichten entziffert wurden, ersann man das Prinzip der Produktchiffre, d.h. der mehrfachen, aufeinanderfolgenden Anwendung von Chiffrieroperationen. Claude E. Shannon stellte in seiner Arbeit 'Communication, Theory of Secercy Systems', erschienen 1949 im 'Bell Systems Technical Journal', die Begriffe 'Konfusion' und 'Diffusion' heraus. Der Grad der Konfusion entspricht dem der Substitution, die Diffusion hingegen ist ein Maß für die Transposition einzelner Zeichen im Text. Das 1977 im deutschsprachigen Raum eingeführte DES (Data Encryption Standard) kombinierte Konfusion und Diffusion. Es arbeitete mit Eingabeblöcken von 64 Dualzeichen, deren Teilblöcke unter Anwendung eines 56 bit Schlüssels einander permutiert und substituiert wurden. Die Mathematiker M.E. Hellman und Whitfild Diffie bescheinigten dem Chiffrierverfahren bald, daß es mit großem Aufwand binnen eines Tages geknackt werden könnte. Der 1992 eingeführte 128 bit Schlüssel Idea gilt hingegen als praktisch sicher. Grundlegend Neues, die Anfänge der öffentlichen Chiffre, des sog. 'Public Key' schufen die o.g. Autoren in ihrer theoretischen Schrift 'New Directions in Cryptography' im Jahre 1976. Anwendung fanden die Kollegen R. Rivert, A. Shamir und L. Adleman in dem nach ihnen benannten Verfahren RSA. 1978 eingeführt leistet es bis heite seine Dienste in Millionen Haushalten (z.B. im Browser Netscape). RSA wird im folgenden Kapitel beschrieben. Abschließend verwiesen sei auch noch auf neuere physikalische Chiffrierverfahren, z.b. auf Quanten-Kryptographie (C.H. Benett., A.K.Ekart 1992).
Die Fortschritte der Kryptographie und Kryptanalyse und ihrer Hilfsmittel (z.B. Rechenmaschinen) hielten einander Schritt. Ferner brauchte der Kryptograph von jeher Kenntnisse über kryptanalytische Lösungsversuche, der Kryptoanalytiker über Verschlüsselungsmöglichkeiten der Kryptographen.