Oryginalna wersja z tę historię pojawił się w Magazyn Quanta.
Przez tysiące lat, jeśli chciałeś wysłać tajną wiadomość, istniał w zasadzie jeden sposób, aby to zrobić. Zaszyfrowałbyś wiadomość, korzystając ze specjalnej reguły, znanej tylko Tobie i Twojej docelowej grupie odbiorców. Zasada ta działała jak klucz do zamka. Gdybyś miał klucz, mógłbyś rozszyfrować wiadomość; w przeciwnym razie musiałbyś wybrać zamek. Niektóre zamki są tak skuteczne, że nigdy nie zostaną zebrane, nawet przy nieskończonym czasie i zasobach. Ale nawet te systemy mają tę samą piętę achillesową, która nęka wszystkie systemy szyfrowania: jak przekazać klucz we właściwe ręce, jednocześnie chroniąc go przed niepowołanymi?
Rozwiązanie sprzeczne z intuicją, tzw kryptografia klucza publicznegonie polega na utrzymaniu kluczowej tajemnicy, ale raczej na jej powszechnym udostępnieniu. Sztuka polega na tym, aby użyć drugiego klucza, którego nigdy nie udostępniasz nikomu, nawet osobie, z którą się komunikujesz. Tylko przy użyciu tej kombinacji dwóch kluczy — jednego publicznego i jednego prywatnego — ktoś może jednocześnie zaszyfrować i rozszyfrować wiadomość.
Aby zrozumieć, jak to działa, łatwiej jest pomyśleć o „kluczach” nie jako przedmiotach pasujących do zamka, ale jako o dwóch uzupełniających się składnikach niewidzialnego atramentu. Pierwszy składnik powoduje, że wiadomości znikają, a drugi powoduje ich ponowne pojawienie się. Jeśli szpieg o imieniu Borys chce wysłać swojej odpowiedniczce Nataszy tajną wiadomość, pisze ją, a następnie używa pierwszego składnika, aby uczynić ją niewidoczną na stronie. (Jest to dla niego łatwe: Natasza opublikowała łatwy i dobrze znany przepis na znikający atrament.) Kiedy Natasza otrzymuje pocztą gazetę, stosuje drugi składnik, który powoduje ponowne pojawienie się wiadomości Borysa.
W tym schemacie każdy może sprawić, że wiadomości będą niewidoczne, ale tylko Natasza może sprawić, że będą ponownie widoczne. A ponieważ nigdy nie dzieliła się z nikim przepisem na drugi składnik – nawet z Borysem – może być pewna, że wiadomość nie została po drodze odszyfrowana. Kiedy Borys chce otrzymywać tajne wiadomości, po prostu przyjmuje tę samą procedurę: publikuje łatwy przepis na znikanie wiadomości (z którego może skorzystać Natasza lub ktokolwiek inny), zachowując dla siebie inny, dzięki któremu pojawiają się ponownie.
W kryptografii klucza publicznego klucze „publiczny” i „prywatny” działają tak samo, jak pierwszy i drugi składnik tego specjalnego niewidzialnego atramentu: jeden szyfruje wiadomości, drugi je odszyfrowuje. Ale zamiast używać środków chemicznych, kryptografia klucza publicznego wykorzystuje zagadki matematyczne zwane funkcje klapy. Funkcje te można łatwo obliczyć w jednym kierunku i niezwykle trudno je odwrócić. Zawierają jednak także „zapadnię”, czyli informacje, które, jeśli są znane, sprawiają, że obliczenia funkcji w obu kierunkach są banalnie łatwe.
Jedna z powszechnych funkcji zapadni polega na pomnożeniu dwóch dużych liczb pierwszych, co jest operacją łatwą do wykonania. Jednak odwrócenie tego – czyli rozpoczęcie od iloczynu i znalezienie każdego czynnika pierwszego – jest obliczeniowo niepraktyczne. Aby utworzyć klucz publiczny, zacznij od dwóch dużych liczb pierwszych. To są twoje zapadnie. Pomnóż te dwie liczby przez siebie, a następnie wykonaj dodatkowe czynności operacje matematyczne. Ten klucz publiczny może teraz szyfrować wiadomości. Aby je odszyfrować, będziesz potrzebować odpowiedniego klucza prywatnego, który zawiera czynniki pierwsze – niezbędne zapadnie. Dzięki tym numerom łatwo jest odszyfrować wiadomość. Zachowaj te dwa czynniki pierwsze w tajemnicy, a wiadomość pozostanie tajna.
