Τι ήταν οι φρυκτωρίες ,ο υδραυλικός τηλέγραφος του Αινεία και το τετράγωνο του Πολυβίου που καθιστούν τους Ἐλληνες θαυμαστούς πρωτοπόρους και στο χώρο των τηλεπικοινωνιών.

Τι ήταν οι φρυκτωρίες ,ο υδραυλικός τηλέγραφος του Αινεία και το τετράγωνο του Πολυβίου που καθιστούν τους Ἐλληνες θαυμαστούς πρωτοπόρους και στο χώρο των τηλεπικοινωνιών.
Οι τηλεπικοινωνίες (όπως είναι ιστορικά σαφές) καθόρισαν και καθορίζουν όχι μόνο την έκβαση ενός πολέμου αλλά και την τύχη ενός ολόκληρου πολιτισμού.
Για παράδειγμα η εξάπλωση των ελληνικών πόλεων κρατών σε όλη την Μεσόγειο αλλά και η περίφημη εκστρατεία του Μεγάλου Αλεξάνδρου δεν θα είχαν ολοκληρωθεί με επιτυχία χωρίς ένα σπουδαίο δίκτυο τηλεπικοινωνιών. Η χρήση της απλής πυρσείας (τρόπου μετάδοσης μηνύματος με φωτιά) και η δημιουργία φρυκτωριών (σταθμών αναμετἀδοσης του μηνύματος) από την πρωιμότατη εποχή του Τρωικού πολέμου (12ος αιώνας π. Χ.) αποτελεί έναν εκπληκτικό και πρακτικότατο τρόπο μετάδοσης ενός καθορισμένου μηνύματος από τα όρια μέχρι το κέντρο του μυκηναικου κόσμου. Η ανάγκη για ταχεία μετἀδοση πολλαπλών και διαφορετικών μηνυμάτων οδήγησε τους Ἐλληνες στην εκπληκτικλη ιδέα της σύλληψης του υδραυλικού τηλέγραφου (4ος αιώνας π.Χ.), μιας εκπληκτικής υδραυλικής συσκευής που απαιτούσε τη χρήση ενός μόνο πυρσού για την μετάδοση προσυμφωνημένων μηνυμάτων. Η ανάγκη της ασφαλούς μετάδοσης οποιουδήποτε μηνύματος οδήγησε στην ευφυέστατη επινόηση της κωδικοποιημένης πυρσείας (μεταβίβαση του μηνύματος γρἀμμα - γράμμα, 2ος αιώνας π.Χ.) με συνδυαστικό σύστημα πυρσών και αναπόφευκτη όμως αύξηση του αριθμού των φρυκτωριών λόγω της αδυναμίας διάκρισης των πολλαπλών διαφορετικών πυρσών σε μεγάλη αποόσταση. Η επινόηση και η χρήση τόσο εξελιγμένων συστημάτων, προδρομικών της σύγχρονης τεχνολογίας ( και μοναδικών στο είδος τους παγκοσμίως μέχρι τον 16ο μ. Χ. αιώνα) καθιστούν τους Ἐλληνες θαυμαστούς πρωτοπόρους και στο χώρο των τηλεπικοινωνιών.
 
 
 
Ο υδραυλικός τηλέγραφος του Αινεία. Φωτογραφία : Αυγούστα Στυλιανού, ζωγράφος
 
Ευφυέστατη μέθοδος αποστολής προσυμφωνυμένων μηνυμάτων, που περιέγραψε ο Αινείας ο Τακτικός τον 4ο π. Χ. αιώνα ( στο απολεσθέν τμήμα του έργου του Πολιορκητικά) και διέσωσε ο Πολύβιος.*
Χρησιμοποιήθηκε κυρίως για την ταχεία μεταφορά μηνυμάτων στην αχανή αυτοκρατορία του Μεγάλου Αλεξάνδρου. Σε κατάλληλα επιλεγμένα υψώματα αγγελιοφόροι χρησιμοποιούν ισομεγέθη πήλινα ή μεταλλικά δοχεία με νερό (ύψους εως 3 πήχεων και πλάτους έως 1 πήχεως), όπου επιπλέουν πλωτήρες από φελλό λίγο στενότεροι των στομίων, στην μέση των οποίων είναι στερεωμένοι ράβδοι διαιρεμένοι σε ίσα μέρη (των τριών δακτύλων) με αναγραμμένα προσυμφωνημένα μηνύματα στο καθένα π.χ. Ήρθαν ιππείς στην χώρα.
 
Ο χειριστής πομπός ανεβάζοντας έναν αναμμένο πυρσό δίνει σήμα στο χειριστή δέκτη για την αποστολή μηνύματος, περιμένει την ανύψωση πυρσού και απο το δέκτη για επιβεβαίωση και κατεβάζοντας τον πυρσό, ταυτόχρονα και οι δύο απελευθερώνουν τους δύο ισομεγέθεις αυλίσκους εκκένωσης των συσκευών τους. Όταν φανεί στην συσκευή τού πομπού το επιυθμητό μήνυμα, ο χειριστής πομπός ανεβάζοντας τον πυρσό, δίνει σήμα στο δέκτη και ταυτόχρονα και οι δύο σταματούν την εκροή. Λόγω ομοιότητας των συσκευών , των στομίων εκροής και της ίδιας στάθμης του ύδατος το επιθυμητό προσυμφωνημένο μήνυμα εμφανίζεται και στην συσκευή του δέκτη.
 
Αρχαία Ελληνική Τεχνολογία. Έκθεση στο Ίδρυμα Ευαγόρα & Kάθλην Λανίτη. Χαρουπόμυλος Λεμεσός
Κατασκευές : Κώστας Κοτσανάς και φοιτητές.
 
*Ιδιοφυής μέθοδος οπτικής μετάδοσης μηνυμάτων (γράμμα - γράμμα) μεταξύ υψωμάτων που απείχαν αρκετά χιλιόμετρα με συνδυαστικό σύστημα πυρσών που επινόησαν οι Κλεόξενος και Δημόκλειτος τον 3ο π.Χ. αιώνα. Το σύστημα μπορεί να χαρακτηριστεί ψηφιακό (πενταδικό των δύο bits), προδρομικό της σημερινής τεχνολογίας και μοναδική στο είδος του καταγεγραμμένη πρόταση παγκοσμίως μέχρι τον 16ο μ. Χ. αιώνα. Με απλοϊκή χρήση «πυρσείας» (προσυμφωνημένου μηνύματος) και δικτύου φρυκτωριών που επινόησε ο Παλαμήδης έγινε γνωστή, από το βοηθό του Σίνωνα, σε μια νύκτα η άλωση της Τροίας στις Μυκήνες (Αισχύλος, «Αγαμέμνων»).
Σε κατάλληλα επιλεγμένα υψώματα κτίζονταν οι «φρυκτωρίες». Κάθε φρυκτωρία περιλάμβανε «δύο τοίχους με ύψος αναστήματος ανδρός» και τη δυνατότητα ανάρτησης πέντε πυρσών στον καθένα. Μεταξύ των τοίχων υπήρχε ειδική «διόπτρα» (σκοπευτική διάταξη δύο αυλίσκων) για τη διάκριση από το «φρυκτωρό» των δεξιών ή αριστερών πυρσών της απέναντι φρυκτωρίας. Επίσης οι φρυκτωροί διέθεταν από πέντε πινακίδες με αναγραμμένα τα γράμματα του αλφαβήτου χωρισμένα σε πεντάδες. Οι αριστεροί πυρσοί από το μέρος του «πομπού» φρυκτωρού αναφέρονταν στον αριθμό της πινακίδας, ενώ οι δεξιοί στη σειρά του γράμματος της συγκεκριμένης πινακίδας. Η έναρξη της διαδικασίας αποστολής γινόταν με την ανάρτηση δύο πυρσών από τον «πομπό», την επιβεβαίωση με την ανάρτηση δύο πυρσών από το «δέκτη» και το κατέβασμα των πυρσών και από τους δύο.
Για παράδειγμα, όταν υψώνονταν δύο πυρσοί στον αριστερό τοίχο και τέσσερεις στο δεξιό, γινόταν εκπομπή του γράμματος «Ι».
ΠΗΓΕΣ: «Πολύβιος, Ιστορία X 45-47»
 
 
Το Τετράγωνο του Πολυβίου ή αλλιώς Σκακιέρα του Πολυβίου
 
 
Το Τετράγωνο του Πολυβίου ή αλλιώς Σκακιέρα του Πολυβίου είναι συσκευή που εφευρέθηκε από τον Πολύβιο και χρησιμοποιήθηκε από τους Αρχαίους Έλληνες για τη κωδικοποίηση των μηνυμάτων που αντάλλασσαν φυλάκια / σκοπιές μεταξύ τους. Ο λόγος που ο Πολύβιος δημιούργησε αυτό τον πίνακα δεν ήταν άλλος παρά να δημιουργήσει μέθοδο που θα μπορούσε με απλό σχετικά τρόπο να μεταδώσει πληροφορίες μεταξύ απομακρυσμένων σημείων ιδιαίτερα αν τα σημεία αυτά είχαν οπτική επαφή (π.χ. δυο πεντάδες από πυρσούς, 2 πεντάδες από χρωματιστές σημαίες κλπ). Η μορφή που είχε ο πίνακας για την Ελληνική γλώσσα είναι ο παρακάτω:
12345
1ΑΒΓΔΕ
2ΖΗΘΙΚ
3ΛΜΝΞΟ
4ΠΡΣΤΥ
5ΦΧΨΩ
Περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να βρείτε στον ιστότοπο Hist. X.45.6. Επίσης μπορείτε να ανατρέξετε στην Κρυπτογραφία για περισσότερα στοιχεία αναφορικά με την απεικόνιση χαρακτήρων από λιγότερα σύμβολα. Το αυθεντικό Τετράγωνο του Πολυβίου όπως προαναφέρθηκε, βασίστηκε στην Ελληνική αλφάβητο (για αυτό το λόγο δεν είναι συμπληρωμένο και το κελί 55), ωστόσο η ίδια προσέγγιση / μεθοδολογία μπορεί να εφαρμοσθεί με την ίδια επιτυχία για κάθε αλφάβητο (σχεδόν). Έτσι οι Ιάπωνες από το 1500 έως το 1910 κάνανε χρήση του Τετραγώνου του Πολυβίου τροποποιημένο ώστε να καλύπτει τα 48 γράμματα της Ιαπωνικής (πίνακας 7Χ7). Αντίστοιχα το μέγεθος του πίνακα μπορεί να τροποποιηθεί σε 6 επί 6 δίνοντας τη δυνατότητα να κωδικοποιηθεί η Κυριλλική αλφάβητος (που περιλαμβάνει από 33 ως 37 γράμματα).
Η εφαρμογή του Τετραγώνου του Πολυβίου στην Αγγλική αλφάβητο, τυπικά έχει ως έξης:
12345
1ABCDE
2FGHI/JK
3LMNOP
4QRSTU
5VWXYZ
Λόγω του ότι η Αγγλική έχει 26 γράμματα έναντι των 24 της Ελληνικής ένα από τα κελιά του πίνακα μοιράζεται σε δύο γράμματα (συνήθως είναι το γράμμα I και το J), ώστε να είναι εφικτή η τοποθέτηση όλων των γραμμάτων σε πίνακα 5 επί 5. Εναλλακτικά θα μπορούσαμε κατά την Ιαπωνική μέθοδο, να υιοθετήσουμε ένα πίνακα με διαστάσεις 6 Χ 6 και να διατηρήσουμε άδεια τα κελιά που περισσεύουν.
123456
1ABCDEF
2GHIJKL
3MNOPQR
4STUVWX
5YZ
6
Ο τρόπος λειτουργίας του πίνακα είναι απλός: κάθε γράμμα αναπαρίσταται από τις συντεταγμένες του στο πίνακα. Έτσι ανάλογα με τη γλώσσα και το μέγεθος του πίνακα που έχουμε επιλέξει κωδικοποιούνται τα γράμματα και ακολούθως οι λέξεις. Έτσι για την Αγγλική λέξη "BAT" με βάση το πρώτο πίνακα (διαστάσεων 5 Χ 5) η αντιστοίχηση είναι "12 11 44" ενώ με το δεύτερο πίνακα (διαστάσεων 6 Χ 6) γίνεται "12 11 42". Η Ελληνική λέξη "ΝΙΚΗ" μετασχηματίζεται στη σειρά "33 24 25 22".
 
Τηλεγραφία και Στεγανογραφία
Ο Πολύβιος δημιούργησε το Τετράγωνο σαν βοήθημα για την τηλεγραφία - δηλαδή την μετάδοση γραπτών μηνυμάτων σε απόσταση- παρά ως μέσο κρυπτογράφησης. Πρότεινε την χρήση δύο πεντάδων πυρσών στα φυλάκια όπου με ένα απλό σχετικά σύστημα είτε ανεβάζοντας και κατεβάζοντας τους πυρσούς είτε με την χρήση ξύλινης μάσκας με οπές που μπορούσαν να καλύπτονται ώστε να εκτίθεται τελικά ο επιθυμητός αριθμός φωτεινών σημείων, θα μπορούσε να μεταδώσει το όποιο επείγον μήνυμα στη Πόλη ή τα υπόλοιπα φυλάκια σε σχεδόν μηδενικό χρόνο.
Ως κώδικας, λέγεται ότι το Τετράγωνο του Πολυβίου χρησιμοποιήθηκε από τους φυλακισμένους του Τσάρου της Ρωσίας που με χτυπήματα σε σωλήνες και τοίχους αντάλλασσαν μεταξύ τους μηνύματα, αλλά και πολύ αργότερα από τους Αμερικανούς αιχμαλώτους του πολέμου στο Βιετνάμ.
Ουσιαστικά η μετάδοση των μηνυμάτων μπορεί να γίνει με πληθώρα διαφορετικών μέσων όπως αναβόσβημα φώτων, πακέτα ήχων, ταμ-ταμ, σήματα καπνού κ.α. επιπλέον είναι πολύ εύκολο να απομνημονευθεί σε σχέση με πιο σύνθετα συστήματα κωδικοποίησης όπως π.χ. τα σήματα Μορς.
Ωστόσο είναι κατά τι λιγότερο αποδοτικός από πιο πολύπλοκους κώδικες. Η απλότητα στη κωδικοποίηση ευνοεί την χρήση του Τετραγώνου του Πολυβίου στη Στεγανογραφία, αφού οι τιμές από το 1 μέχρι το 5 μπορούν να αναπαρασταθούν με σειρά από κόμπους σε σχοινί, λωρίδες ή σχήματα σε ένα κιλτ, πυκνογραμμένα γράμματα πριν από μεγάλο κενό ή και άλλοι απλοί τρόποι απεικόνισης.
Κρυπτογραφία
Ο βαθμός ασφαλείας που παρέχει το Τετράγωνο του Πολυβίου είναι πολύ περιορισμένος, ακόμη και αν συνδυαστεί με αλγορίθμους αντικατάστασης και μεικτά αλφάβητα: τα ζεύγη των αριθμών προκύπτουν αν σε έναν πίνακα αντικατάστασης που το σύνολο των συμβόλων του είναι απλά ζεύγη αριθμών . Ωστόσο αλγόριθμος του Τετραγώνου του Πολυβίου μπορεί να συνδυαστεί με έναν αλγόριθμο κρυπτογράφηση ς όπως το Playfair [[Κρυπτοσύστημα_Playfair] ](Playfair_cipher) ή με πιο πολύπλοκους αλγορίθμους όπως οι αλγόριθμοι τμηματοποίησης Transposition ciphers), ώστε να βελτιωθεί ο βαθμός ασφάλειας που παρέχει, καταλήγοντας στο μοντέλο που περιγράφει ο Κλώντ Σάννον (Claude E . Shannon) στο έργο του Communication Theory of Secrecy Systems αναφορικά με το θόρυβο και την διασπορά. Υπό αυτό το πρίσμα, το Τετράγωνο του Πολυβίου αποτελεί χρήσιμο τμήμα σε πολλούς αλγόριθμους κρυπτογράφησης όπως ο αλγόριθμος ADFGX, τον αλγόριθμο Nihilist (Nihilistcipher) και τον αλγόριθμο Bifid. Ο Πολύβιος τελικά εφηύρε ένα πραγματικά χρήσιμο εργαλείο για τη τηλεγραφία, που επέτρεψε την εύκολη μετάδοση γραμμάτων σε απόσταση μέσω μετασχηματισμού των γραμμάτων σε αριθμητικές απεικονίσεις. Η ίδια ιδέα είναι εφαρμόσιμη και στη κρυπτογραφία και τη στεγανογραφία.
 
Αρχαία Ελληνική Τεχνολογία. Έκθεση στο Ίδρυμα Ευαγόρα & Kάθλην Λανίτη. Χαρουπόμυλος Λεμεσός
Κατασκευές : Κώστας Κοτσανάς και φοιτητές

 

Προσθήκη νέου σχολίου

Plain text

  • Δεν επιτρέπονται ετικέτες HTML.
  • Διευθύνσεις ιστού και e-mail μετατρέπονται αυτόματα σε παραπομπές.
  • Αυτόματες αλλαγές γραμμών και παραγράφων.