「#2704. カエサル暗号」 ([2016-09-21-1]) と関連して，文字遊びのために「カエサル暗号機」を作ってみた．まずは，最も単純な n 文字シフトの方針により，入力文字列を符号化 (encipher) あるいは復号化 (decipher) するだけの機能．バックエンドに Perl の Text::Cipher::KeywordAlphabet モジュールを利用している．
種々の暗号のなかで最も古く単純なものの1つにカエサル暗号がある．この名は，Julius Caesar が軍事的に用いていたことが『ガリア戦記』から知られることによる．カエサル式単アルファベット換字法ともシフト・シファーとも言われる．平文のアルファベットの各文字を n 文字分ずらすことによって暗号文を作るもので，カエサルはローマ字をギリシア文字に変換した上でこの暗号方式を n = 3 で運用していた．現代英語の26文字アルファベットで，鍵が n = 3 であるカエサル暗号の対応表を示そう．慣習により，平文では小文字が，暗号文では大文字が用いられる．
| 平アルファベット | 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 |
| 暗号アルファベット | 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 |
| 平アルファベット | 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 |
| 暗号アルファベット | J | U | L | I | S | C | A | E | R | T | V | W | X | Y | Z | B | D | F | G | H | K | M | N | O | P | Q |
「#2700. 暗号によるコミュニケーションの特性」 ([2016-09-17-1]) で，暗号と通常の言語を比較対照した．現代の暗号が通常の言語と最も異なっている側面の1つに，コードの非対称性がある．だが，これは直感に反するため，もし言語に同じような非対称性が備わっていたら一体どのような言語コミュニケーションが展開するのか，想像するのも難しい．
20世紀後半に非対称鍵暗号が生まれるまで，人類の用いてきた暗号はすべて対称鍵暗号だった．対称鍵暗号では，送り手と受け手が同じ鍵のコピーをもっている．送り手はその鍵で平文をスクランブルして暗号文を作って送り，受け手はその鍵のコピーで解錠して平文を取り戻す．両者ともに共通の鍵（とアルゴリズム）があるからこそ，最終的にコミュニケーションが成り立つのである．この対称性は，言語にもみられる基本的な特性である．例えば日本語の文法を鍵（およびアルゴリズム）とすれば，日本語の話し手はその鍵で伝えたい内容を符号化して文を産出して送り，日本語の聞き手はその鍵のコピーで復号化して内容を取り戻す．符号化と復号化の過程では，文法の諸規則の適用順序こそ逆になるが，同じ一つの文法である．このように対称鍵暗号は通常の言語と根本的な特性を共有しているため，その原理を理解しやすい．
しかし，20世紀後半に非対称鍵暗号なるものが生まれた．非対称鍵暗号によるコミュニケーションでは，送り手と受け手の用いる鍵が，数学的に非常に精妙な方法で関連づけられてはいるものの，事実上異なっているのである．あたかも，送り手は英語で話しをしているが，受け手は日本語で聞き取っているかのようだ．このように表現すると英語から日本語への自動翻訳機が介在しているかのようなシチュエーションにも聞こえるが，この比喩は必ずしもうまくいかない．というのは，受け手側の鍵（この例では日本語文法）は，受け手が独自に作成し，他人に明かさずに保管していたものであり，さらに，受け手がそれを鋳型として送り手側の鍵（この例では英語文法）をも先に作りあげていたという状況があるからだ．つまり，受け手はコミュニケーションに先立って，ある人工言語の文法を作り上げ，それを鋳型として第2の人工言語の文法まで作り上げておく．その上で，第2の文法書を公開しつつメッセージの送り手に与え，送り手はその文法を用いて平文を暗号化し，受け手へ送信する．そして，受け手は，この暗号文を，（第2ではなく）第1の文法書に従って読み解く．この暗号文は，第2の文法で符号化されているにもかかわらず，決して第2の文法によっては復号化できないという奇妙な性質をもっているのである．
通常の言語コミュニケーションの感覚に慣れていると，この非対称鍵暗号によるコミュニケーションの仕組みは実に奇妙だ．しかし，まさに通常の言語の常識を破ったからこそ，非対称鍵の発明は暗号学史上の快挙としてみなされているのだろう．
「#2699. 暗号学と言語学」 ([2016-09-16-1]) で論じたように，暗号学 (cryptology) と文字論 (grammatology) の関係は深い．1点目に，未解読文字の解読と暗号の解読は，方法や作業が類似している．2点目に，暗号化・復号化の対象となるのは，ほとんどの場合，書記言語，すなわち文字である．3点目に，暗号解読に利用される手法は，多くの場合，書記言語の文字論的な特性に基づく高度な数学や統計学の手法である．したがって，文字論は暗号学へ理論的な基礎を与え，暗号学は実用性を背景に数学的，統計的な観点から文字論へ成果をフィードバックするという関係が成り立っている．
しかし，それ以前の問題として，そもそも原始・古代においては文字（体系）それ自体が暗号だったと考えることもできるのではないか．文字を利用できるのは，権力者と知識人に限られ，大多数の一般庶民にとって，それは無意味な記号の羅列にしか見えなかった．昨日の記事「#2700. 暗号によるコミュニケーションの特性」 ([2016-09-17-1]) で議論した暗号コミュニケーションの本質に照らすと，当時の文字はまさに「排他的なコードにより排他的な接触の関係を作り上げて排他的なコミュニケーション回路を作る」のに貢献していたのである．実際，権力者や知識人は，文字体系のカラクリたるコードを一般庶民から秘匿し（一般庶民はそれを魔法と信じていた），情報戦における優位と権益を保持できるように努めた．これは，近現代の戦争において国家が軍事的暗号を厳密に管理しようとした動機やその実態にも，そのまま当てはまる．
以前に「#2417. 文字の保守性と秘匿性」 ([2015-12-09-1]) と題する記事を書いたが，暗号（学）の歴史を概観した後でその記事を読み返すと，文字と暗号の性質の類似性がよく理解できる．暗号が秘匿性をもっているというのはトートロジーだとしても，暗号が保守性を有するという見解は一面の真実を含んでいる．例えば，暗号はいったんその強度に関して信頼を得ると，有用な方法として広く用いられ，制度として定着する傾向がある．敵の暗号解読者に破られて有用性を失う瞬間までは，新たな暗号開発が本格的になされることはない（既存暗号の安全性を高める工夫は常に行なわれていたが）．暗号の歴史は，その軍事的実用性に駆り立てられて，新暗号の発明→解読の成功→新暗号の発明→解読の成功→・・・を繰り返してきたという点で，全体としてはむしろ革新の歴史とも理解できるかもしれないが，解読成功というやんごとなき理由が発生するまでは，あくまで保守的にとどまると見ることもできるのである．
昨日の記事「#2699. 暗号学と言語学」 ([2016-09-16-1]) の最後に触れたように，言語はメッセージを伝えたいという欲求とともに発達してきたと考えられるにもかかわらず，一方で人類はメッセージを秘匿したいという欲求を抱き，暗号技術を発達させてきた．これは，言語によるコミュニケーションに関する一種の矛盾と考えられるかもしれない．しかし，よく考えてみると，暗号は言語コミュニケーションの本質と矛盾するというよりも，むしろそのある側面を究極に推し進めたものとみなせるのではないか．というのは，暗号コミュニケーションにおいては，ある特定の相手にだけ，という強い限定はあるものの，むしろメッセージを伝えたいという欲求はことさらに強いからである．
実際「#1070. Jakobson による言語行動に不可欠な6つの構成要素」 ([2012-04-01-1]) の図において，中央の「ことば (message)」を「暗号」と読み替えても，この図はそのまま通用しそうである．しかし，異なるところもある．暗号コミュニケーションでは話し手と聞き手を直接つなぐ「接触 (contact)」の回路が意図的に強く限定されており，排他的であることだ．たしかに，通常の言語コミュニケーションにおいても，ある程度の排他性が想定される機会はある．例えば，ひそひそ話し，陰口，私信などでは，物理的な方法で接触が制限されている．ところが，暗号コミュニケーションでは，物理的な方法で接触を制限することも含みはするが，それ以上に重要な制限方法として「言語体系 (code) 」にひねりを加えるという手段を用いる．特定の話し手と聞き手にしか共有されない排他的なコードを用いることにより，記号論的に他者が接触できない状況を作り出しているのである．
このように，通常の言語コミュニケーションと対比すると，暗号コミュニケーションの本質が浮き彫りになる．話し手と聞き手が，排他的なコードにより排他的な接触の関係を作り上げて排他的なコミュニケーション回路を作るというのが，暗号コミュニケーションの前提のようだ．「山」に対して「川」という合い言葉は，原始的な暗号の一種だが，これは暗号コミュニケーションにおける phatic_communion を体現するものである (see 「#1771. 言語の本質的な機能の1つとしての phatic communion」 ([2014-03-03-1])，「#1071. Jakobson による言語の6つの機能」 ([2012-04-02-1])) ．暗号を記号論的に論じてみるのもおもしろそうだ．
サイモン・シンの『暗号解読』を読んだ．暗号学 (cryptology) は言語学の1分野として言及されることもあるが，最も原始的な転置式暗号や，語や文字を置き換える換字式暗号を除けば，それ以降の暗号作成と解読は数学，統計学，物理学の応用そのものであり，言語学の扱う範囲から大きく逸脱しているように思われる．近代以降に開発されたヴィジュネル暗号，エニグマの暗号，公開鍵方式，量子暗号などは，高度な数学・物理学を利用した暗号であり，もはや言語学の出る幕ではないかのようだ．
しかし，いくつかの点で暗号学は言語学と密接な連係を保っているのは事実である．『暗号解読』により暗号の歴史を概観したところで，両分野の顕著な接点について考えてみた．1つ目は，当然といえば当然だが，暗号化して秘匿したいもとの材料はほぼ常に言語であるということだ．数字やその他の記号を秘匿したいという機会もあるだろうが，基本的には何らかの言語で書かれた文章が暗号化の対象であり，それゆえに「平文」と呼ばれる．暗号作成者は，この平文に何らかのスクランブル（暗号化するための演算）を施して無意味な文字列を得るわけだが，ここで行なっていることは，有意味で言語らしいテキストを無意味で言語らしからぬ文字列へ変換するという作業である．つまり，暗号作成者はなるべく平文のもつ言語らしさを取り除こうと努力する人にほかならず，暗号の成否は，その人が言語らしいとは何を指し，言語らしからぬとは何を指すのかについて，いかに深く理解しているかにかかっている．言語（とりわけ書き言葉）における文字の出現率などの統計的な事情に精通していればいるほど，暗号作成者は言語らしからぬ出力を得られるし，逆に暗号解読者はもとの平文を取り戻すことができる．隠したい元のものが言語テキストである以上，その後，いかに複雑な演算を加えようとも，何らかの言語的性質は着いて回らざるをえない．
2つ目に，暗号化や復号化に用いられる鍵もまた，暗号の歴史の大部分において，単語やその他の表現など言語的な単位だったという事実がある．現代の最も進んだ暗号においては鍵が数字であることが多いが，少なくとも鍵交換の問題が解決される以前の暗号においては，鍵は意味をなすキーワードやキーフレーズであり，ある言語の語彙に登録された単語やその他の表現であることが普通だった．それは，鍵が暗号者と復号者に共有されていなければならず，互いにとって既知である単語を鍵とし，それを暗記しておくのが，管理上もっとも便利だったからだ．数字や記号の羅列は暗記しにくいし，メモに書き留めておくという手はセキュリティ上問題がある．したがって，2人が最初から知っているもの，すなわち共通言語の何らかの単位を鍵とするのが自然である．逆にいえば，暗号解読者にとっては，鍵を突き止めるために，言語の語彙や表現のリストのなかから候補を絞り込むという戦略が妥当となる．このように，平文のみならず，暗号の鍵そのものも多くの場合，言語である．
3つ目に，諸言語は言語としての特性を共有しつつも互いに異なる恣意的な記号体系であるから，自言語と他言語の間の翻訳の作業は，暗号・復号の作業に近い．実際，第2次世界大戦では，アメリカは先住民ナヴァホ族の言語を用いたナヴァホ暗号なるものを生み出した．英語も話せるナヴァホ族が媒介となって，暗号化したい英語の平文をナヴァホ語へ変換し，そのナヴァホ語テキストを伝達したい相手に届ける．その相手は，お付きのナヴァホ族の人に頼んでそのテキストを英語へなおしてもらう．当時，敵国ドイツには，ナヴァホ語に関する研究は一切なく，ドイツ人の解読者がナヴァホ語から翻訳する術はなかった．既存のあまり知られていない自然言語は，それ自体が暗号のアルゴリズムになりうるという例だ．
最後に，未解読文字との関連もある．「#2427. 未解読文字」 ([2015-12-19-1]) で述べたように，いまだ解読されていない文字体系は少なくない．「#2486. 文字解読の歴史」 ([2016-02-16-1]) で触れたが，文字解読の歴史をひもとくと，そこで使われてきた手法は，現代に近づくほど，主として文字論を基礎とする統計学や数学を駆使する科学的な手法へと進化してきており，一般の暗号解読の手法ときわめてよく似ている．このことは，いずれも「平文」が何らかの言語で書かれたテキストであるということを前提としているのだから，不思議ではないだろう．暗号学の成果は，文字の解読におおいに貢献することができる．
さらに本質的で興味深い問いとして，人間はいつ，どこで，なぜ言語を暗号化する必要があるのだろうか．言語がコミュニケーションのために発達してきたことを前提とすると，メッセージを秘匿したいという行動や欲求は一種の矛盾ともいえる．言語と秘匿というテーマは，暗号学の哲学ともいうべきものになるだろう．
・ サイモン・シン（著），青木 薫（訳） 『暗号解読 上下巻』 新潮社，2017年．
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