Karena ada banyak sekali sandi di dunia, tidak mungkin untuk mempertimbangkan semua sandi tidak hanya dalam kerangka artikel ini, tetapi juga seluruh situs web. Oleh karena itu, kami akan mempertimbangkan sistem enkripsi paling primitif, penerapannya, serta algoritma dekripsi. Tujuan artikel saya adalah untuk menjelaskan kepada banyak pengguna prinsip-prinsip enkripsi/dekripsi dengan cara yang paling mudah diakses, serta untuk mengajarkan sandi primitif.

Di sekolah, saya menggunakan sandi primitif, yang diceritakan oleh teman-teman saya yang lebih tua. Mari kita perhatikan sandi primitif “ Sandi dengan huruf diganti dengan angka dan sebaliknya”.

Mari kita menggambar tabel seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Kita menyusun angka-angka secara berurutan, dimulai dengan satu dan diakhiri dengan nol secara horizontal. Di bawah angka-angka kami mengganti huruf atau simbol sewenang-wenang.

Beras. 1 Kunci sandi dengan penggantian huruf dan sebaliknya.

Sekarang mari kita beralih ke tabel 2, di mana alfabet diberi nomor.

Beras. 2 Tabel korespondensi huruf dan jumlah abjad.

Sekarang mari kita mengenkripsi kata tersebut C O S T E R:

1) 1. Mari kita ubah huruf menjadi angka: K = 12, O = 16, C = 19, T = 20, E = 7, P = 18

2) 2. Mari kita ubah bilangan menjadi simbol sesuai Tabel 1.

KP KT KD PSH KL

3) 3. Selesai.

Contoh ini menunjukkan sandi primitif. Mari kita lihat font yang memiliki kompleksitas serupa.

1. 1. Sandi yang paling sederhana adalah Sandi DENGAN PENGGANTI HURUF DENGAN ANGKA. Setiap huruf sesuai dengan nomor dalam urutan abjad. A-1, B-2, C-3, dst.
Misalnya, kata “TOWN” dapat ditulis sebagai “20 15 23 14”, tetapi hal ini tidak akan menimbulkan kerahasiaan atau kesulitan khusus dalam penguraiannya.

2. Anda juga dapat mengenkripsi pesan menggunakan TABEL NUMERIK. Parameternya bisa apa saja, yang penting penerima dan pengirimnya sadar. Contoh tabel digital.

Beras. 3 Meja digital. Digit pertama dalam sandi adalah kolom, digit kedua adalah baris, atau sebaliknya. Jadi kata “MIND” bisa dienkripsi menjadi “33 24 34 14”.

3. 3. Sandi Buku
Dalam sandi seperti itu, kuncinya adalah buku tertentu yang tersedia bagi pengirim dan penerima. Sandi menunjukkan halaman buku dan baris yang kata pertamanya adalah solusi. Dekripsi tidak mungkin dilakukan jika pengirim dan koresponden memiliki buku dengan tahun penerbitan dan penerbitan yang berbeda. Buku-bukunya harus identik.

4. 4. Sandi CAESAR(pergeseran sandi, pergeseran Caesar)
Sandi terkenal. Inti dari sandi ini adalah penggantian satu huruf dengan huruf lain, yang terletak pada sejumlah posisi tertentu yang konstan di kiri atau kanannya dalam alfabet. Gaius Julius Caesar menggunakan metode enkripsi ini ketika berkorespondensi dengan para jenderalnya untuk melindungi komunikasi militer. Sandi ini cukup mudah untuk dipecahkan sehingga jarang digunakan. Bergeser sebanyak 4. A = E, B= F, C=G, D=H, dst.
Contoh sandi Caesar: mari kita enkripsi kata “DEDUKSI”.
Kami mendapatkan: GHGXFWLRQ. (bergeser 3)

Contoh lain:

Enkripsi menggunakan kunci K=3. Huruf "C" "menggeser" tiga huruf ke depan dan menjadi huruf "F". Karakter keras yang dimajukan tiga huruf menjadi huruf “E”, dan seterusnya:

Alfabet asli: A B C D E F G H H I J J K L M N O P R S T U V X C

Terenkripsi: D E E F G H I J K L M N O P R S T U V

Teks asli:

Makan lagi roti gulung Perancis yang lembut ini dan minum teh.

Ciphertext diperoleh dengan mengganti setiap huruf dari teks asli dengan huruf yang sesuai dari alfabet cipher:

Fezyya yz zyi ahlsh pvenlsh chugrschtskfnlsh dsosn, zhg eyutzm ygb.

5. CIPHER DENGAN KATA KODE
Metode sederhana lainnya dalam enkripsi dan dekripsi. Kata kode digunakan (kata apa saja tanpa huruf berulang). Kata ini disisipkan di depan abjad dan huruf-huruf selebihnya dijumlahkan secara berurutan, tidak termasuk yang sudah ada pada kata sandi. Contoh: kata sandi – CATATANPAD.
Asli: 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
Penggantian: CATATAN PADA D B C F G H I J K L M Q R S U V W X Y Z

6. 6. Sandi ATBASH
Salah satu metode enkripsi paling sederhana. Huruf pertama alfabet diganti dengan huruf terakhir, huruf kedua dengan huruf kedua dari belakang, dan seterusnya.
Contoh: "ILMU" = HXRVMXV

7. 7. Sandi FRANCIS BACON
Salah satu metode enkripsi paling sederhana. Alfabet sandi Bacon digunakan untuk enkripsi: setiap huruf dari sebuah kata diganti dengan sekelompok lima huruf “A” atau “B” (kode biner).

a AAAAAA g AABBA m ABABB s BAAAB y BABBA

b AAAAB h AABBB n ABBAA t BAABA z BABBB

c AAABA dan ABAAA o ABBAB u BAABB

d AAABB j BBBAA p ABBBA v BBBAB

e AAAA k ABAAB q ABBBB w BABAA

f AABAB l ABABA r BAAAA x BABAB

Kesulitan dalam mendekripsi terletak pada penentuan ciphernya. Setelah ditentukan, pesan mudah disusun menurut abjad.
Ada beberapa metode pengkodean.
Dimungkinkan juga untuk mengenkripsi kalimat menggunakan kode biner. Parameter ditentukan (misalnya, "A" - dari A ke L, "B" - dari L ke Z). Jadi BAABAAAAABAAAABABABB adalah singkatan dari TheScience of Deduction! Metode ini lebih rumit dan membosankan, namun jauh lebih dapat diandalkan dibandingkan opsi berdasarkan abjad.

8. 8. CIPHER BLAISE VIGENERE.
Sandi ini digunakan oleh Konfederasi selama Perang Saudara. Sandi tersebut terdiri dari 26 sandi Caesar dengan nilai pergeseran yang berbeda-beda (26 huruf abjad latin). Tabula recta (Vigenère square) dapat digunakan untuk enkripsi. Awalnya, kata kunci dan teks sumber dipilih. Kata kunci ditulis secara siklis hingga memenuhi seluruh panjang teks sumber. Lebih jauh di sepanjang tabel, huruf kunci dan teks asli berpotongan di tabel dan membentuk ciphertext.

Beras. 4 Sandi Blaise Vigenere

9. 9. CIPHER BUKIT LESTER
Berdasarkan aljabar linier. Itu ditemukan pada tahun 1929.
Dalam sandi seperti itu, setiap huruf berhubungan dengan angka (A = 0, B = 1, dst.). Sebuah blok yang terdiri dari n huruf diperlakukan sebagai vektor berdimensi n dan dikalikan dengan matriks (n x n) mod 26. Matriks tersebut adalah kunci sandi. Agar dapat didekripsi, ia harus dapat dibalik di Z26n.
Untuk mendekripsi pesan, Anda perlu mengubah ciphertext kembali menjadi vektor dan mengalikannya dengan matriks kunci invers. Untuk informasi rinci, Wikipedia dapat membantu.

10. 10. Sandi TRITEMIUS
Sandi Caesar yang ditingkatkan. Saat mendekode, cara termudah adalah menggunakan rumus:
L= (m+k) modN , L-nomor huruf terenkripsi dalam alfabet, m-nomor urut huruf teks terenkripsi dalam alfabet, k-nomor shift, N-jumlah huruf dalam alfabet.
Ini adalah kasus khusus dari sandi affine.

11. 11. Sandi MASONIK

12. 12. Sandi gronsfeld

Dilihat dari isinya, sandi ini mencakup sandi Caesar dan sandi Vigenère, namun sandi Gronsfeld menggunakan kunci numerik. Mari kita mengenkripsi kata “THALAMUS” menggunakan nomor 4123 sebagai kuncinya. Kita memasukkan nomor kunci numerik secara berurutan di bawah setiap huruf dari kata tersebut. Angka di bawah huruf akan menunjukkan jumlah posisi perpindahan huruf. Misalnya, alih-alih T Anda mendapatkan X, dan seterusnya.

THALAMUS
4 1 2 3 4 1 2 3

T U V W X Y Z
0 1 2 3 4

Hasilnya: THALAMUS = XICOENWV

13. 13. BABI LATIN
Lebih sering digunakan sebagai permainan anak-anak, hal ini tidak menimbulkan kesulitan khusus dalam penguraiannya. Penggunaan bahasa Inggris adalah wajib, bahasa Latin tidak ada hubungannya.
Pada kata-kata yang dimulai dengan konsonan, konsonan tersebut dimundurkan dan ditambahkan “akhiran” ay. Contoh: pertanyaan = questionquay. Jika kata diawali dengan huruf vokal, maka ay, way, yay atau hay cukup ditambahkan di akhir kata (contoh: a dog = aay ogday).
Di Rusia, metode ini juga digunakan. Mereka menyebutnya secara berbeda: “lidah biru”, “lidah asin”, “lidah putih”, “lidah ungu”. Jadi, dalam bahasa Biru, setelah suku kata yang mengandung vokal, ditambahkan suku kata dengan vokal yang sama, tetapi dengan tambahan konsonan “s” (karena bahasanya biru). Contoh: Informasi masuk ke inti thalamus = Insiforsomasatsiyasya possotussupasaetse v yadsyarasa tasalasamususasa.
Pilihan yang cukup menarik.

14. 14. KOTAK POLIBIUS
Mirip dengan tabel digital. Ada beberapa metode untuk menggunakan kotak Polybius. Contoh kotak Polybius: kita membuat tabel berukuran 5x5 (6x6 tergantung jumlah huruf dalam alfabet).

1 METODE. Alih-alih setiap huruf dalam sebuah kata, digunakan huruf yang sesuai di bawah ini (A = F, B = G, dll.). Contoh: CIPHER - HOUNIW.
2 METODE. Angka-angka yang sesuai dengan setiap huruf dari tabel ditunjukkan. Angka pertama ditulis secara horizontal, angka kedua ditulis secara vertikal. (A = 11, B = 21...). Contoh: CIPHER = 31 42 53 32 51 24
3 METODE. Berdasarkan metode sebelumnya, kita akan menulis kode yang dihasilkan bersama-sama. 314253325124. Geser ke kiri satu posisi. 142533251243. Sekali lagi kita membagi kodenya secara berpasangan 14 25 33 25 12 43. Hasilnya, kita mendapatkan sandinya. Pasangan angka tersebut sesuai dengan huruf pada tabel: QWNWFO.

Ada berbagai macam sandi, dan Anda juga dapat membuat sandi Anda sendiri, namun sangat sulit untuk menciptakan sandi yang kuat, karena ilmu dekripsi telah membuat kemajuan besar dengan munculnya komputer dan sandi amatir mana pun akan menjadi lebih baik. dipecahkan oleh spesialis dalam waktu yang sangat singkat.

Metode untuk membuka sistem mono-abjad (decoding)

Meskipun penerapannya sederhana, sistem enkripsi mono-abjad mudah rentan.
Mari kita tentukan jumlah sistem berbeda dalam sistem affine. Setiap kunci sepenuhnya ditentukan oleh sepasang bilangan bulat a dan b, yang menentukan pemetaan ax+b. Ada j(n) nilai yang mungkin untuk a, di mana j(n) adalah fungsi Euler yang mengembalikan jumlah bilangan koprima dengan n, dan n nilai untuk b yang dapat digunakan terlepas dari a, kecuali untuk pemetaan identitas (a=1 b =0), yang tidak akan kita pertimbangkan.
Ini memberikan j(n)*n-1 kemungkinan nilai, yang tidak terlalu banyak: dengan n=33 a dapat memiliki 20 nilai (1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 13, 14 , 16 , 17, 19, 20, 23, 25, 26, 28, 29, 31, 32), maka jumlah kuncinya adalah 20*33-1=659. Mencari kunci sebanyak itu tidak akan sulit saat menggunakan komputer.
Namun ada metode yang menyederhanakan pencarian ini dan dapat digunakan saat menganalisis sandi yang lebih kompleks.
Analisis frekuensi
Salah satu metode tersebut adalah analisis frekuensi. Sebaran huruf dalam kriptoteks dibandingkan dengan sebaran huruf dalam alfabet pesan aslinya. Huruf dengan frekuensi tertinggi dalam kriptoteks diganti dengan huruf dengan frekuensi tertinggi dari alfabet. Kemungkinan serangan yang berhasil meningkat seiring dengan bertambahnya panjang teks kripto.
Ada banyak tabel berbeda tentang distribusi huruf dalam bahasa tertentu, tetapi tidak ada satupun yang berisi informasi pasti - bahkan urutan huruf mungkin berbeda di tabel yang berbeda. Pembagian huruf sangat bergantung pada jenis tes: prosa, bahasa lisan, bahasa teknis, dll. Petunjuk kerja laboratorium memberikan ciri-ciri frekuensi untuk berbagai bahasa, yang darinya terlihat jelas bahwa huruf I, N, S, E, A (I, N, S, E, A) muncul pada kelas frekuensi tinggi setiap bahasa.
Pertahanan paling sederhana terhadap serangan penghitungan frekuensi disediakan oleh sistem homofon (HOMOFON) - sandi substitusi monofonik di mana satu karakter teks biasa dipetakan ke beberapa karakter teks sandi, jumlahnya sebanding dengan frekuensi kemunculan huruf tersebut. Saat mengenkripsi huruf dari pesan asli, kami secara acak memilih salah satu penggantinya. Oleh karena itu, menghitung frekuensi saja tidak memberikan manfaat apa pun bagi kriptanalis. Namun, tersedia informasi mengenai distribusi huruf berpasangan dan kembar tiga dalam berbagai bahasa alami.

Manusia adalah makhluk sosial. Kita belajar berinteraksi dengan orang lain dengan mengamati reaksi mereka terhadap tindakan kita sejak hari-hari pertama kehidupan. Dalam interaksi apa pun, kami menggunakan apa yang oleh sejarawan seni disebut sebagai “kode budaya”. Namun kode budaya adalah yang paling sulit untuk diuraikan; tidak ada program khusus yang dapat memberi tahu Anda apa arti alis terangkat atau air mata yang tampaknya tidak masuk akal; tidak ada jawaban yang jelas; Selain itu, bahkan “encoder” itu sendiri mungkin tidak tahu apa yang dia maksud dengan tindakannya! Ilmu memahami orang lain adalah sesuatu yang kita pahami sepanjang hidup kita, dan semakin baik keterampilan ini dikembangkan, biasanya semakin harmonis komunikasi dengan orang lain dan aktivitas apa pun yang memerlukan tindakan terkoordinasi.

Mempelajari kriptografi dalam kedua bentuknya (enkripsi dan dekripsi) memungkinkan Anda mempelajari cara menemukan hubungan antara pesan yang terenkripsi, membingungkan, tidak dapat dipahami, dan makna yang tersembunyi di dalamnya. Menelusuri jalur sejarah dari sandi Julius Caesar ke kunci RSA, dari Batu Rosetta hingga bahasa Esperanto, kita belajar memahami informasi dalam bentuk yang asing, memecahkan teka-teki, dan terbiasa dengan multivarian. Dan yang paling penting, kita belajar untuk memahami: baik orang yang berbeda, berbeda dengan kita, maupun mekanisme matematis dan linguistik yang mendasari setiap pesan.

Demikianlah kisah petualangan tentang kriptografi untuk anak-anak, untuk semua orang yang memiliki anak, dan untuk semua orang yang pernah menjadi anak-anak.

Bendera berkibar tertiup angin, kuda-kuda panas meringkik, baju besi bergetar: Kekaisaran Romawi-lah yang menemukan bahwa masih ada seseorang di dunia yang belum mereka taklukkan. Di bawah komando Gaius Julius Caesar terdapat pasukan besar yang harus dikendalikan dengan cepat dan akurat.

Mata-mata tidak tertidur, musuh bersiap mencegat utusan kaisar untuk mengetahui semua rencana cemerlangnya. Setiap perkamen yang jatuh ke tangan yang salah adalah kemungkinan kalah dalam pertempuran.

Tapi kemudian pembawa pesan ditangkap, penyerang membuka catatannya... dan tidak mengerti apa-apa! “Mungkin,” dia menggaruk bagian belakang kepalanya, “dalam bahasa yang tidak diketahui…” Roma menang, rencananya aman.

Apa itu sandi Caesar? Versi paling sederhananya adalah ketika alih-alih setiap huruf kita memasukkan huruf berikutnya ke dalam alfabet: alih-alih "a" - "b", alih-alih "e" - "z", dan alih-alih "i" - "a". Kemudian, misalnya, “Saya suka bermain” akan menjadi “A mävmä ydsbue.” Coba kita lihat tandanya; di atas akan ada huruf yang kita enkripsi, dan di bawah kita akan menggantinya dengan.

Alfabetnya semacam “digeser” satu huruf ya? Oleh karena itu, sandi ini disebut juga dengan “shift cipher” dan dikatakan “kita menggunakan sandi Caesar dengan pergeseran 10” atau “dengan pergeseran 18”. Ini berarti bahwa kita perlu "menggeser" alfabet yang lebih rendah bukan dengan 1, seperti milik kita, tetapi, misalnya, dengan 10 - maka alih-alih "a" kita akan mendapatkan "th", dan alih-alih "y" kita akan mendapatkan " e”.

Caesar sendiri menggunakan sandi ini dengan pergeseran 3, yaitu tabel enkripsinya terlihat seperti ini:

Lebih tepatnya, dia akan terlihat seperti ini jika Caesar tinggal di Rusia. Dalam kasusnya, alfabetnya adalah Latin.

Sandi seperti itu cukup mudah dipecahkan jika Anda seorang mata-mata profesional atau Sherlock Holmes. Tapi dia masih cocok untuk menjaga rahasia kecilnya dari pengintaian.

Anda sendiri dapat mengatur plot rumah kecil Anda sendiri. Setujui nomor shift Anda, dan Anda dapat meninggalkan catatan berkode di lemari es masing-masing sebagai kejutan di hari ulang tahun seseorang, mengirim pesan berkode, dan mungkin, jika Anda berpisah untuk waktu yang lama, bahkan menulis surat rahasia dan berkode satu sama lain!

Namun seluruh sejarah kriptografi adalah sejarah pertarungan antara seni mengenkripsi pesan dan seni menguraikannya. Ketika muncul cara baru untuk menyandikan pesan, ada pihak yang mencoba memecahkan kode tersebut.

Apa itu "memecahkan kode"? Ini berarti menemukan cara untuk menyelesaikannya tanpa mengetahui kunci dan arti dari sandi tersebut. Sandi Caesar juga pernah dipecahkan menggunakan apa yang disebut “metode analisis frekuensi”. Lihatlah teks mana pun - ada lebih banyak vokal di dalamnya daripada konsonan, dan ada lebih banyak "o" daripada, misalnya, "I". Untuk setiap bahasa, Anda dapat menyebutkan huruf yang paling sering dan jarang digunakan. Anda hanya perlu mencari huruf mana yang paling banyak di ciphertext. Dan kemungkinan besar itu adalah “o”, “e”, “i” atau “a” terenkripsi - huruf paling umum dalam kata-kata Rusia. Dan segera setelah Anda mengetahui huruf apa yang digunakan untuk menunjukkan, misalnya, "a", Anda mengetahui seberapa banyak alfabet terenkripsi "digeser", yang berarti Anda dapat menguraikan keseluruhan teks.

Ketika seluruh dunia mempelajari solusi kode Caesar, para kriptografer harus menemukan sesuatu yang lebih canggih. Namun, seperti yang sering terjadi, orang tidak menciptakan sesuatu yang benar-benar baru, melainkan memperumit apa yang sudah ada. Alih-alih mengenkripsi semua huruf menggunakan alfabet yang sama, beberapa di antaranya mulai digunakan dalam pesan rahasia. Misalnya, kita mengenkripsi huruf pertama alfabet dengan pergeseran 3, huruf kedua dengan pergeseran 5, huruf ketiga dengan pergeseran 20, huruf keempat lagi dengan pergeseran 3, dan huruf kelima dengan pergeseran 3. shift 5, keenam - dengan shift 20, dan seterusnya, dalam lingkaran. Sandi seperti itu disebut polialfabetik (yaitu multi-alfabetik). Cobalah, sandi Anda hanya dapat dipecahkan oleh seseorang yang mengetahui rahasia rahasia kriptografi!

Tampaknya para penyerang menjadi bingung dan rahasianya harus tetap menjadi rahasia selamanya. Namun jika sandi tersebut telah diretas satu kali, maka versi yang lebih rumit dari sandi tersebut juga akan diretas satu kali.

Bayangkan seseorang mengenkripsi pesan dalam dua huruf. Huruf pertama dengan pergeseran 5, huruf kedua dengan pergeseran 3, huruf ketiga lagi 5, huruf keempat lagi 3 - seperti pada pelat di bawah.

Kita dapat membagi semua huruf terenkripsi menjadi dua kelompok: huruf terenkripsi dengan pergeseran 5 (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19) dan huruf terenkripsi dengan pergeseran 3 (2, 4 , 6 , 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20). Dan dalam setiap kelompok, carilah huruf mana yang lebih sering kami temui daripada yang lain - seperti pada sandi Caesar, hanya saja lebih merepotkan.

Jika pembuat kode menggunakan tiga huruf, maka kita akan membagi huruf tersebut menjadi tiga kelompok, jika lima, maka menjadi lima. Dan kemudian analisis frekuensi yang sama kembali berperan.

Anda dapat mengajukan pertanyaan - bagaimana dekripsi mengetahui bahwa ada tiga huruf, dan bukan, misalnya, lima? Mereka tidak begitu tahu. Dan kami memeriksa semua opsi yang memungkinkan. Oleh karena itu, dekripsi memerlukan waktu lebih lama, namun masih dapat dilakukan.

Dalam kriptografi, pesan yang akan dikirimkan disebut “plaintext” dan pesan terenkripsi disebut “ciphertext”. Dan aturan yang digunakan untuk mengenkripsi teks disebut “kunci sandi”.

Abad ke-20 muncul tanpa disadari. Kemanusiaan semakin bergantung pada mobil: kereta api menggantikan gerobak, radio bermunculan di hampir setiap rumah, dan pesawat pertama sudah mulai terbang. Dan enkripsi rencana rahasia pada akhirnya juga ditransfer ke mesin.

Selama Perang Dunia II, banyak mesin diciptakan untuk mengenkripsi pesan, namun semuanya mengandalkan gagasan bahwa sandi polialfabetik dapat dikaburkan lebih lanjut. Terlalu membingungkannya sehingga, meskipun secara teori hal itu dapat diselesaikan, dalam praktiknya tidak ada yang akan berhasil. Kebingungan sebanyak yang bisa dilakukan mesin, tapi manusia tidak bisa. Mesin enkripsi yang paling terkenal adalah Enigma, yang digunakan oleh Jerman.

theromanroad.files.wordpress.com

Namun rahasia terpenting Jerman adalah rancangan Enigma, rahasia terpenting lawan-lawannya adalah bahwa pada pertengahan perang semua negara telah memecahkan Enigma. Jika hal ini diketahui di Jerman sendiri, mereka akan mulai menemukan sesuatu yang baru, tetapi sampai akhir perang mereka percaya pada idealitas mesin enkripsi mereka, dan Prancis, Inggris, Polandia, Rusia membaca pesan rahasia Jerman seperti sebuah buku yang terbuka.

Masalahnya adalah ilmuwan Polandia Marian Rejewski pernah berpikir bahwa karena mereka telah menemukan mesin untuk mengenkripsi pesan, mereka juga dapat menemukan mesin untuk mendekripsi pesan tersebut, dan dia menyebut sampel pertamanya “Bom”. Bukan karena efeknya yang “meledak-ledak”, seperti yang mungkin dibayangkan, tapi karena kue bundarnya yang lezat.

Kemudian ahli matematika Alan Turing membangun sebuah mesin yang dapat menguraikan kode Enigma sepenuhnya, dan yang, dapat dianggap sebagai nenek moyang pertama komputer modern kita.

Kode paling rumit sepanjang Perang Dunia Kedua ditemukan oleh Amerika. Setiap kapal perang AS ditugaskan... seorang India. Bahasa mereka sangat tidak dapat dipahami dan dipahami dengan buruk, terdengar sangat aneh sehingga para pemecah kode tidak tahu bagaimana cara mendekatinya, dan Angkatan Laut AS tanpa rasa takut mengirimkan informasi dalam bahasa suku Indian Choctaw.

Secara umum kriptografi tidak hanya membahas tentang cara memecahkan suatu teka-teki, namun juga tentang cara memecahkannya. Orang tidak selalu sengaja mengemukakan teka-teki seperti itu; terkadang sejarah sendiri yang memunculkannya. Dan salah satu misteri utama bagi para kriptografer sejak lama adalah misteri bahasa Mesir kuno.

Tidak ada yang tahu apa arti semua hieroglif ini. Apa maksud orang Mesir ketika mereka melukis burung dan scarab? Namun suatu hari keberuntungan, tentara Perancis menemukan Batu Rosetta di Mesir.

Ada tulisan di batu ini - sama, dalam bahasa Yunani kuno, alfabet Mesir (teks demotik) dan hieroglif Mesir. Sejarawan pada masa itu mengetahui bahasa Yunani kuno dengan baik, sehingga mereka dengan cepat mempelajari apa yang tertulis di batu tersebut. Namun yang terpenting, dengan mengetahui terjemahannya, mereka mampu mengungkap rahasia bahasa Mesir kuno. Teks demotik diuraikan dengan cukup cepat, tetapi sejarawan, ahli bahasa, matematikawan, dan kriptografer bingung dengan hieroglif selama bertahun-tahun, tetapi pada akhirnya mereka akhirnya menemukan jawabannya.

Dan ini adalah kemenangan besar bagi para kriptografer - kemenangan atas waktu itu sendiri, yang berharap dapat menyembunyikan sejarah mereka dari manusia.

Namun di antara semua sandi yang terpecahkan ini, ada tiga sandi khusus. Salah satunya adalah metode Diffie–Hellman. Jika pesan kecil dienkripsi menggunakan metode ini, maka untuk mendekripsinya, Anda perlu mengambil semua komputer di dunia dan membuatnya sibuk selama bertahun-tahun. Inilah yang digunakan di Internet saat ini.

Yang kedua adalah enkripsi kuantum. Benar, ini belum sepenuhnya ditemukan, tetapi jika orang membuat komputer kuantum seperti yang mereka impikan, maka kode seperti itu akan tahu kapan mereka mencoba mendekripsinya.

Dan sandi khusus ketiga adalah “sandi buku”. Kehebatannya adalah mudah bagi mereka untuk mengenkripsi sesuatu dan tidak mudah bagi mereka untuk mendekripsinya. Dua orang memilih buku yang sama, dan setiap kata dalam tulisannya dicari dan diganti dengan tiga angka: nomor halaman, nomor baris, dan nomor kata dalam baris. Caranya sangat mudah bukan? Dan ini sama sekali tidak mudah untuk diselesaikan: bagaimana mata-mata mengetahui buku mana yang Anda pilih? Dan yang terpenting, komputer juga tidak akan banyak membantu dalam hal ini. Tentu saja, jika Anda menghubungkan banyak orang pintar dan banyak komputer yang kuat, sandi seperti itu tidak akan bertahan.

Tapi ada aturan keselamatan utama. Keamanan ini harus dijaga sedemikian rupa sehingga pesan terenkripsi tidak sebanding dengan upaya besar yang harus dikeluarkan untuk menguraikannya. Yaitu, agar penjahat - mata-mata - harus mengeluarkan banyak upaya untuk mengungkap kode Anda karena dia tidak bersedia mengeluarkan uang untuk mengetahui pesan Anda. Dan aturan ini berlaku selalu dan di mana saja, baik dalam korespondensi sekolah persahabatan maupun di dunia permainan mata-mata nyata.

Kriptografi adalah seni membuat dan memecahkan teka-teki. Seni menyimpan rahasia, dan seni mengungkapnya. Dengan kriptografi, kita belajar untuk memahami satu sama lain dan mencari cara untuk menjaga keamanan sesuatu yang penting bagi diri kita sendiri. Dan semakin baik kita dalam keduanya, hidup kita akan menjadi lebih tenang dan aktif.

Metode: penjelasan-ilustratif, pencarian sebagian.

• Ciptakan kondisi untuk meningkatkan minat kognitif pada subjek.
• Mempromosikan pengembangan pemikiran analitis-sintesis.
• Untuk mempromosikan pembentukan keterampilan dan kemampuan yang bersifat ilmiah umum dan intelektual umum.

Tugas:

pendidikan:

• menggeneralisasi dan mensistematisasikan pengetahuan tentang konsep dasar: kode, pengkodean, kriptografi;
• berkenalan dengan metode enkripsi paling sederhana dan pembuatnya;
• melatih kemampuan membaca kode dan mengenkripsi informasi;

berkembang:

• mengembangkan aktivitas kognitif dan kemampuan kreatif siswa;
• membentuk pemikiran logis dan abstrak;
• mengembangkan kemampuan untuk menerapkan pengetahuan yang diperoleh dalam situasi non-standar;
• mengembangkan imajinasi dan perhatian;

pendidikan:

• menumbuhkan budaya komunikatif;
• mengembangkan minat kognitif.

Pengembangan yang diusulkan dapat digunakan untuk siswa kelas 7–9. Presentasi membantu membuat materi menjadi visual dan mudah diakses.

Masyarakat tempat seseorang hidup, sepanjang perkembangannya, berhubungan dengan informasi. Itu diakumulasikan, diproses, disimpan, ditransmisikan. (Slide 2. Presentasi)

Haruskah semua orang selalu mengetahui segalanya?

Tentu saja tidak.

Orang-orang selalu berusaha menyembunyikan rahasia mereka. Hari ini Anda akan mengenal sejarah perkembangan penulisan rahasia dan mempelajari metode enkripsi paling sederhana. Anda akan memiliki kesempatan untuk menguraikan pesan-pesan tersebut.

Teknik enkripsi sederhana digunakan dan menjadi tersebar luas di era kerajaan kuno dan zaman kuno.

Penulisan rahasia - kriptografi - seusia dengan menulis. Sejarah kriptografi sudah ada lebih dari satu milenium. Ide untuk membuat teks dengan makna rahasia dan pesan terenkripsi hampir setua seni menulis itu sendiri. Ada banyak bukti untuk ini. Tablet tanah liat dari Ugarit (Suriah) - latihan yang mengajarkan seni mengartikan (1200 SM). “Teodisi Babilonia” dari Irak adalah contoh puisi akrostik (pertengahan milenium ke-2 SM).

Salah satu sandi sistematis pertama dikembangkan oleh orang Ibrani kuno; Metode ini disebut temura - "pertukaran".

Yang paling sederhana adalah “Atbash”, alfabetnya dibagi di tengah sehingga dua huruf pertama, A dan B, bertepatan dengan dua huruf terakhir, T dan Sh. Penggunaan sandi Temur dapat ditemukan di dalam Alkitab. Nubuatan Yeremia yang dibuat pada awal abad ke-6 SM ini berisi kutukan terhadap seluruh penguasa dunia, diakhiri dengan “raja Seshach”, yang jika diuraikan dari sandi Atbash, ternyata adalah raja. dari Babel.

(Slide 3) Metode enkripsi yang lebih cerdik ditemukan di Sparta kuno pada masa Lycurgus (abad ke-5 SM). Untuk mengenkripsi teks, Scitalla digunakan - batang silinder tempat pita perkamen dililitkan. Teks ditulis baris demi baris sepanjang sumbu silinder, pita perekat dilepas dari tongkatnya dan diteruskan ke penerima yang memiliki Scytalla dengan diameter yang sama. Cara ini mengatur ulang huruf-huruf pesan. Kunci sandinya adalah diameter Scitalla. ARISTOTLE menemukan metode untuk memecahkan sandi semacam itu. Dia menemukan alat pengurai kode “Antiscitalla”.

(Geser 4) Tugas “Uji diri Anda”

(Slide 5) Penulis Yunani POLYBIUS menggunakan sistem sinyal yang digunakan sebagai metode enkripsi. Dengan bantuannya, informasi apa pun dapat dikirimkan. Dia menuliskan huruf-huruf alfabet dalam tabel persegi dan menggantinya dengan koordinat. Stabilitas sandi ini sangat bagus. Alasan utamanya adalah kemampuan untuk terus-menerus mengubah urutan huruf dalam kotak.

(Geser 6) Tugas “Uji diri Anda”

(Slide 7) Peran khusus dalam menjaga kerahasiaan dimainkan oleh metode enkripsi yang diusulkan oleh JULIUS CAESAR dan dijelaskan olehnya dalam “Catatan tentang Perang Galia.

(Geser 8) Tugas “Uji diri Anda”

(Slide 9) Ada beberapa modifikasi dari Caesar cipher. Salah satunya adalah algoritma sandi Gronsfeld (dibuat pada tahun 1734 oleh José de Bronkhor dari Belgia, Count de Gronsfeld, seorang militer dan diplomat). Enkripsi terdiri dari fakta bahwa nilai pergeseran tidak konstan, tetapi ditentukan oleh kunci (gamma).

(Slide 10) Bagi orang yang mengirimkan enkripsi, ketahanannya terhadap dekripsi adalah penting. Karakteristik sandi ini disebut kekuatan kriptografi. Cipher yang menggunakan banyak substitusi alfabet atau multi-digit dapat meningkatkan kekuatan kriptografi. Dalam sandi tersebut, setiap simbol alfabet terbuka dikaitkan bukan hanya dengan satu, tetapi beberapa simbol enkripsi.

(Slide 11) Metode ilmiah dalam kriptografi pertama kali muncul di negara-negara Arab. Kata cipher sendiri berasal dari bahasa Arab (dari bahasa Arab “digit”). Orang-orang Arab adalah orang pertama yang mengganti huruf dengan angka untuk melindungi teks aslinya. Bahkan dongeng “Seribu Satu Malam” berbicara tentang penulisan rahasia dan maknanya. Buku pertama yang khusus membahas deskripsi beberapa sandi muncul pada tahun 855, berjudul “Buku Perjuangan Besar Manusia untuk Mengungkap Misteri Tulisan Kuno.”

(Slide 12) Matematikawan dan filsuf Italia GEROLAMO CARDANO menulis buku “On Subtleties”, yang berisi bagian tentang kriptografi.

Kontribusinya terhadap ilmu kriptografi memuat dua kalimat:

Yang pertama adalah menggunakan teks biasa sebagai kuncinya.

Kedua, dia mengusulkan sebuah sandi yang sekarang disebut “Cardano Lattice”.

Selain usulan tersebut, Cardano memberikan “bukti” kekuatan cipher berdasarkan penghitungan jumlah kunci.

Grid Cardano adalah lembaran bahan keras di mana potongan persegi panjang dengan tinggi satu jahitan dan panjang bervariasi dibuat pada interval yang tidak teratur. Dengan menempatkan kisi-kisi ini pada selembar kertas tulis, sebuah pesan rahasia dapat ditulis ke dalam guntingan tersebut. Ruang yang tersisa diisi dengan teks acak yang menutupi pesan rahasia. Metode kamuflase ini digunakan oleh banyak tokoh sejarah terkenal, Kardinal Richelieu di Perancis dan diplomat Rusia A. Griboedov. Berdasarkan kisi ini, Cardano membuat sandi permutasi.

(Geser 13) Tugas “Uji diri Anda”

(Slide 14) Mereka juga tertarik dengan penulisan rahasia di Rusia. Sandi yang digunakan sama seperti di negara-negara Barat - tanda, substitusi, permutasi.

Tanggal kemunculan layanan kriptografi di Rusia harus dianggap tahun 1549 (masa pemerintahan Ivan IV), sejak pembentukan "ordo kedutaan", yang memiliki "departemen digital".

Peter I sepenuhnya mengatur ulang layanan kriptografi, menciptakan "Kantor Kedutaan". Saat ini, kode digunakan untuk enkripsi, sebagai aplikasi pada “alfabet digital”. Dalam “kasus Tsarevich Alexei” yang terkenal, “alfabet digital” juga muncul dalam materi dakwaan.

(Geser 15) Tugas “Uji diri Anda”

(Slide 16) Abad ke-19 membawa banyak ide baru dalam kriptografi. THOMAS JEFFERSON menciptakan sistem enkripsi yang menempati tempat khusus dalam sejarah kriptografi - “disk cipher”. Sandi ini diimplementasikan dengan menggunakan alat khusus, yang kemudian disebut sandi Jefferson.

Pada tahun 1817, DECIUS WADSWORTH membuat perangkat sandi yang memperkenalkan prinsip baru dalam kriptografi. Inovasinya adalah ia membuat huruf plaintext dan ciphertext dengan panjang yang bervariasi. Perangkat yang dia gunakan untuk melakukan ini adalah sebuah disk dengan dua cincin bergerak dengan huruf. Huruf dan angka pada lingkar luar dapat dilepas dan dapat dipasang dalam urutan apa pun. Sistem sandi ini menerapkan substitusi polialfabetik berkala.

(Slide 17) Ada banyak cara untuk menyandikan informasi.

Kapten tentara Perancis CHARLES BARBIER mengembangkan sistem pengkodean ecriture noctrum - penulisan malam - pada tahun 1819. Sistem ini menggunakan titik dan garis yang ditinggikan; kelemahan dari sistem ini adalah kerumitannya, karena bukan huruf yang dikodekan, melainkan suara.

LOUIS BRAILLE memperbaiki sistem dan mengembangkan sandinya sendiri. Dasar-dasar sistem ini masih digunakan sampai sekarang.

(Slide 18) SAMUEL MORSE mengembangkan sistem pengkodean karakter menggunakan titik dan garis pada tahun 1838. Ia juga penemu telegraf (1837) - perangkat yang menggunakan sistem ini. Hal terpenting dalam penemuan ini adalah kode biner, yaitu penggunaan hanya dua karakter untuk mengkodekan huruf.

(Geser 19) Tugas “Uji diri Anda”

(Slide 20) Pada akhir abad ke-19, kriptografi mulai memperoleh ciri-ciri ilmu pasti, dan bukan hanya seni; kriptografi mulai dipelajari di akademi militer. Salah satu dari mereka mengembangkan sandi lapangan militernya sendiri, yang disebut “Saint-Cyr Line”. Hal ini memungkinkan untuk secara signifikan meningkatkan efisiensi kerja kriptografer dan menyederhanakan algoritma untuk mengimplementasikan sandi Vigenère. Mekanisasi proses enkripsi dan dekripsi inilah yang memberikan kontribusi para penulis pada kriptografi praktis.

Dalam sejarah kriptografi abad ke-19. nama AUGUSTE KERCHOFFS terpampang jelas. Pada tahun 80-an abad ke-19 ia menerbitkan buku “Kriptografi Militer” yang hanya setebal 64 halaman, namun mereka mengabadikan namanya dalam sejarah kriptografi. Ini menetapkan 6 persyaratan khusus untuk cipher, dua di antaranya berkaitan dengan kekuatan enkripsi, dan sisanya terkait kinerja. Salah satunya (“mengkompromikan sistem seharusnya tidak menimbulkan ketidaknyamanan bagi koresponden”) dikenal sebagai “aturan Kerkhoffs.” Semua persyaratan ini masih relevan hingga saat ini.

Pada abad ke-20, kriptografi menjadi elektromekanis, kemudian elektronik. Artinya perangkat elektromekanis dan elektronik telah menjadi sarana utama penyampaian informasi.

(Slide 21) Pada paruh kedua abad ke-20, mengikuti perkembangan dasar unsur teknologi komputer, enkripsi elektronik muncul. Saat ini, enkripsi elektronik merupakan alat enkripsi yang paling banyak digunakan. Mereka memenuhi persyaratan yang terus meningkat untuk keandalan dan kecepatan enkripsi.

Pada tahun tujuh puluhan, terjadi dua peristiwa yang sangat mempengaruhi perkembangan kriptografi lebih lanjut. Pertama, standar enkripsi data pertama (DES) diadopsi (dan diterbitkan!), “melegalkan” prinsip Kerkhoffs dalam kriptografi. Kedua, setelah karya matematikawan Amerika W. DIFFY dan M. HELLMAN, lahirlah “kriptografi baru” - kriptografi kunci publik.

(Geser 22) Tugas “Uji diri Anda”

(Slide 23) Peran kriptografi akan meningkat karena perluasan area penerapannya:

• tanda tangan digital,
• otentikasi dan konfirmasi keaslian dan integritas dokumen elektronik,
• keamanan e-bisnis,
• perlindungan informasi yang dikirimkan melalui Internet, dll.

Setiap pengguna alat pertukaran informasi elektronik memerlukan pengetahuan tentang kriptografi, sehingga kriptografi di masa depan akan menjadi “literasi ketiga” yang setara dengan “literasi kedua” – keterampilan komputer dan teknologi informasi.

Berbeda dengan sandi substitusi (atau sandi substitusi), elemen teks tidak mengubah urutannya, tetapi mengubah dirinya sendiri, yaitu. huruf aslinya diganti dengan huruf atau simbol lain (satu atau lebih) menurut aturan tertentu.

Halaman ini menjelaskan sandi yang diganti dengan huruf atau angka. Apabila penggantian terjadi dengan beberapa karakter non-alfanumerik lainnya, dengan kombinasi karakter atau gambar, disebut langsung.

Sandi monoalfabetik

Dalam sandi substitusi monoalfabetik, setiap huruf digantikan oleh satu dan hanya satu huruf/simbol atau kelompok huruf/simbol lainnya. Jika dalam abjad ada 33 huruf, maka ada 33 aturan penggantian: A diubah apa, B diubah apa, dst.

Sandi semacam itu cukup mudah diuraikan bahkan tanpa mengetahui kuncinya. Ini dilakukan dengan menggunakan analisis frekuensi ciphertext - Anda perlu menghitung berapa kali setiap huruf muncul dalam teks, lalu membaginya dengan jumlah total huruf. Frekuensi yang dihasilkan harus dibandingkan dengan frekuensi referensi. Huruf yang paling umum untuk bahasa Rusia adalah huruf O, diikuti E, dst. Benar, analisis frekuensi berhasil pada teks sastra berukuran besar. Jika teksnya kecil atau sangat spesifik dalam hal kata yang digunakan, maka frekuensi huruf akan berbeda dari standar, dan lebih banyak waktu harus dihabiskan untuk menyelesaikannya. Di bawah ini adalah tabel frekuensi huruf (yaitu frekuensi relatif huruf yang ditemukan dalam teks) bahasa Rusia, dihitung berdasarkan NKRY.

Penggunaan analisis frekuensi untuk menguraikan pesan terenkripsi dijelaskan dengan indah dalam banyak karya sastra, misalnya, oleh Arthur Conan Doyle dalam novel "" atau oleh Edgar Allan Poe dalam "".

Sangat mudah untuk membuat tabel kode untuk sandi substitusi monoalfabetik, tetapi cukup sulit untuk mengingatnya dan, jika hilang, hampir tidak mungkin untuk memulihkannya, jadi mereka biasanya membuat beberapa aturan untuk menyusun halaman kode tersebut. Di bawah ini adalah aturan yang paling terkenal.

Kode acak

Seperti yang sudah saya tulis di atas, secara umum, untuk mengganti sandi, Anda perlu mencari tahu huruf mana yang harus diganti. Cara paling sederhana adalah dengan mengambil dan mencampurkan huruf-huruf alfabet secara acak, lalu menuliskannya di bawah garis alfabet. Hasilnya adalah tabel kode. Misalnya seperti ini:

Banyaknya varian tabel tersebut untuk 33 huruf bahasa Rusia = 33! ≈ 8.683317618811886*10 36 . Dari sudut pandang mengenkripsi pesan singkat, ini adalah opsi paling ideal: untuk mendekripsi, Anda perlu mengetahui tabel kode. Tidak mungkin untuk melalui sejumlah opsi seperti itu, dan jika Anda mengenkripsi teks pendek, Anda tidak dapat menerapkan analisis frekuensi.

Namun untuk menggunakannya dalam quest, tabel kode seperti itu perlu disajikan dengan cara yang lebih indah. Pemecahnya pertama-tama harus menemukan tabel ini atau memecahkan semacam teka-teki verbal-surat. Misalnya menebak atau memecahkan.

Kata kunci

Salah satu pilihan untuk menyusun tabel kode adalah dengan menggunakan kata kunci. Kita tulis abjadnya, di bawahnya kita tulis dulu kata kunci yang terdiri dari huruf-huruf yang tidak berulang, lalu kita tulis huruf-huruf sisanya. Misalnya saja untuk kata "naskah" kita mendapatkan tabel berikut:

Seperti yang Anda lihat, bagian awal tabel telah diacak, namun bagian akhir tetap tidak diacak. Sebab, huruf paling “senior” pada kata “naskah” adalah huruf “U”, sehingga setelahnya ada “ekor” yang tidak tercampur. Huruf-huruf di bagian ekor akan tetap tidak terkodekan. Anda dapat membiarkannya seperti ini (karena sebagian besar huruf masih dikodekan), atau Anda dapat mengambil kata yang mengandung huruf A dan Z, maka semua huruf akan tercampur dan tidak akan ada “ekor”.

Kata kuncinya sendiri juga bisa ditebak terlebih dahulu, misalnya menggunakan atau. Misalnya seperti ini:

Setelah menyelesaikan kerangka rebus aritmatika dan mencocokkan huruf dan angka dari kata terenkripsi, maka Anda harus memasukkan kata yang dihasilkan ke dalam tabel kode alih-alih angka, dan memasukkan sisa huruf secara berurutan. Anda akan mendapatkan tabel kode berikut:

Pukulan

Sandi ini awalnya digunakan untuk alfabet Ibrani, itulah namanya. Kata atbash (אתבש) terdiri dari huruf "aleph", "tav", "bet" dan "shin", yaitu huruf pertama, terakhir, kedua dan kedua dari belakang alfabet Ibrani. Ini menetapkan aturan penggantian: alfabet ditulis secara berurutan, dan di bawahnya ditulis terbalik. Jadi, huruf pertama dikodekan menjadi huruf terakhir, huruf kedua - menjadi huruf kedua dari belakang, dan seterusnya.

Ungkapan “BAWA DIA KE PENGECUALIAN” diubah dengan bantuan sandi ini menjadi “ERCHGTC ЪЪР E VФНПжС”. Kalkulator sandi Atbash online

ROT1

Kode ini diketahui banyak anak. Kuncinya sederhana: setiap huruf diganti dengan huruf berikutnya dalam alfabet. Jadi, A diganti dengan B, B dengan C, dst., dan I diganti dengan A. “ROT1” artinya “PUTAR 1 huruf ke depan dalam alfabet.” Pesan “Hryuklokotam oinklokotamit di malam hari” akan menjadi “Tsyalmplpubn tsyalmplpubnyu rp opshbn.” ROT1 menyenangkan untuk digunakan karena mudah dipahami oleh anak-anak dan mudah digunakan untuk enkripsi. Tapi itu mudah untuk diuraikan.

Sandi Caesar

Sandi Caesar adalah salah satu sandi tertua. Saat mengenkripsi, setiap huruf diganti dengan huruf lain, diberi jarak dalam alfabet bukan dengan satu, tetapi dengan jumlah posisi yang lebih banyak. Nama sandi ini diambil dari nama kaisar Romawi Gaius Julius Caesar, yang menggunakannya untuk korespondensi rahasia. Dia menggunakan pergeseran tiga huruf (ROT3). Banyak orang menyarankan melakukan enkripsi untuk alfabet Rusia menggunakan perubahan ini:

Saya masih percaya bahwa bahasa Rusia memiliki 33 huruf, jadi saya mengusulkan tabel kode ini:

Menariknya, di versi ini alfabet penggantinya bertuliskan kalimat “di mana landak?” :)

Tetapi pergeseran dapat dilakukan dengan jumlah huruf yang berubah-ubah - dari 1 hingga 33. Oleh karena itu, untuk kenyamanan, Anda dapat membuat disk yang terdiri dari dua cincin yang berputar relatif satu sama lain pada sumbu yang sama, dan menulis huruf-huruf alfabet di atasnya. cincin di sektor. Maka dimungkinkan untuk memiliki kunci kode Caesar dengan offset apa pun. Atau Anda dapat menggabungkan sandi Caesar dengan atbash pada disk tersebut, dan Anda akan mendapatkan sesuatu seperti ini:

Sebenarnya, itulah mengapa sandi seperti itu disebut ROT - dari kata bahasa Inggris "rotate" - "to memutar".

ROT5

Dalam opsi ini, hanya angka yang dikodekan, teks lainnya tetap tidak berubah. 5 pergantian pemain dilakukan, maka ROT5: 0↔5, 1↔6, 2↔7, 3↔8, 4↔9.

ROT13

ROT13 merupakan variasi dari Caesar cipher untuk alfabet Latin dengan pergeseran 13 karakter. Ini sering digunakan di Internet dalam forum berbahasa Inggris sebagai cara untuk menyembunyikan spoiler, gagasan utama, solusi teka-teki, dan materi ofensif dari pandangan biasa.

Alfabet Latin 26 huruf dibagi menjadi dua bagian. Babak kedua ditulis di bawah babak pertama. Saat pengkodean, huruf dari bagian atas diganti dengan huruf dari bagian bawah dan sebaliknya.

ROT18

Sederhana saja. ROT18 adalah kombinasi dari ROT5 dan ROT13 :)

ROT47

Ada versi yang lebih lengkap dari sandi ini - ROT47. Daripada menggunakan urutan abjad A-Z, ROT47 menggunakan kumpulan karakter yang lebih besar, hampir semua karakter yang ditampilkan berasal dari paruh pertama tabel ASCII. Dengan menggunakan sandi ini Anda dapat dengan mudah menyandikan url, email, dan tidak akan jelas bahwa itu sebenarnya url dan email :)

Misalnya, tautan ke teks ini akan dienkripsi seperti ini: 9EEAi^^?@K5C]CF^82>6D^BF6DE^4CJAE^4:A96C^K2>6?2nURC@Ecf. Hanya pemecah berpengalaman yang dapat menebak dari pasangan karakter berulang di awal teks bahwa 9EEAi^^ dapat berarti HTTP:⁄⁄ .

Lapangan Polibius

Polybius adalah seorang sejarawan Yunani, jenderal dan negarawan yang hidup pada abad ke-3 SM. Dia mengusulkan kode substitusi sederhana asli yang kemudian dikenal sebagai kotak Polybius atau papan catur Polybius. Jenis pengkodean ini awalnya digunakan untuk alfabet Yunani, namun kemudian diperluas ke bahasa lain. Huruf-huruf alfabet dimasukkan ke dalam persegi atau persegi panjang yang sesuai. Jika ada lebih banyak huruf untuk sebuah kotak, maka huruf tersebut dapat digabungkan dalam satu sel.

Tabel seperti itu dapat digunakan seperti pada sandi Caesar. Untuk mengenkripsi kotak, kami menemukan huruf teks dan memasukkan huruf bawah di kolom yang sama ke dalam enkripsi. Jika hurufnya ada di baris paling bawah, ambil huruf paling atas dari kolom yang sama. Untuk alfabet Cyrillic Anda dapat menggunakan tabel ROT11(analog dari Caesar cipher dengan pergeseran 11 karakter):

Huruf-huruf pada baris pertama dikodekan menjadi huruf-huruf kedua, baris kedua - menjadi baris ketiga, dan baris ketiga - menjadi huruf pertama.

Tapi tentu saja lebih baik menggunakan "trik" persegi Polybius - koordinat hurufnya:

Di bawah setiap huruf dari teks yang dikodekan kami menulis dalam sebuah kolom dua koordinat (atas dan samping). Anda akan mendapatkan dua baris. Kemudian kita tuliskan kedua baris tersebut menjadi satu baris, bagi menjadi pasangan-pasangan angka dan dengan menggunakan pasangan tersebut sebagai koordinat, kita kodekan kembali menggunakan kotak Polybius.

Ini bisa menjadi rumit. Kami menulis koordinat asli dalam satu garis tanpa membaginya menjadi berpasangan, menggesernya aneh sejumlah langkah, bagi hasilnya menjadi berpasangan dan enkode lagi.

Kotak Polybius juga dapat dibuat menggunakan kata kode. Pertama, kata kode dimasukkan ke dalam tabel, lalu huruf-huruf sisanya. Kata kode tidak boleh mengandung huruf yang berulang.

Versi sandi Polybius digunakan di penjara dengan mengetuk koordinat huruf - pertama nomor baris, lalu nomor huruf pada baris.

Sandi puitis

Cara enkripsi ini mirip dengan sandi Polybius, hanya saja kuncinya bukan alfabet, melainkan puisi yang dimasukkan baris demi baris ke dalam kotak dengan ukuran tertentu (misalnya 10x10). Jika tali pancing tidak disertakan, maka “ekornya” dipotong. Selanjutnya, kotak yang dihasilkan digunakan untuk menyandikan teks huruf demi huruf dengan dua koordinat, seperti pada kotak Polybius. Misalnya, ambil sajak bagus dari "Borodino" oleh Lermontov dan isi tabelnya. Kami memperhatikan bahwa huruf E, J, X, Ш, Ш, Ъ, E tidak ada dalam tabel, yang berarti kami tidak dapat mengenkripsinya. Surat-surat tersebut tentu saja jarang dan mungkin tidak diperlukan. Namun jika masih diperlukan, Anda harus memilih ayat lain yang memuat semua huruf.

RUS/LAT

Mungkin sandi yang paling umum :) Jika Anda mencoba menulis dalam bahasa Rusia, lupa beralih ke tata letak Rusia, Anda akan mendapatkan hasil seperti ini: Tckb gsnfnmcz gbcfnm gj-heccrb? pf,sd gthtrk.xbnmcz yf heccre. hfcrkflre? nj gjkexbncz xnj-nj nbgf "njuj^ Mengapa bukan kode? Sandi pengganti terbaik yang pernah ada. Keyboard bertindak sebagai tabel kode.

Tabel konversinya terlihat seperti ini:

litorea

Litorrhea (dari bahasa Latin litera - surat) adalah tulisan rahasia, sejenis tulisan terenkripsi yang digunakan dalam literatur tulisan tangan Rusia kuno. Ada dua jenis litorrhea: sederhana dan bijaksana. Yang sederhana, atau disebut omong kosong, adalah sebagai berikut. Jika "e" dan "e" dihitung sebagai satu huruf, maka ada tiga puluh dua huruf tersisa dalam alfabet Rusia, yang dapat ditulis dalam dua baris - masing-masing enam belas huruf:

Hasilnya adalah analog Rusia dari sandi ROT13 - ROT16:) Saat mengenkripsi, huruf atas diganti dengan huruf bawah, dan huruf bawah dengan huruf atas. Versi litorrhea yang lebih sederhana - hanya menyisakan dua puluh huruf konsonan:

Hasilnya adalah sandi ROT10. Saat mengenkripsi, hanya konsonan yang diubah, dan vokal serta lainnya yang tidak termasuk dalam tabel dibiarkan apa adanya. Ternyata seperti “kamus → lsosham”, dll.

Litorrhea yang bijaksana melibatkan aturan substitusi yang lebih kompleks. Dalam berbagai varian yang sampai kepada kita, substitusi seluruh kelompok huruf digunakan, serta kombinasi numerik: setiap huruf konsonan diberi nomor, dan kemudian operasi aritmatika dilakukan pada urutan angka yang dihasilkan.

Enkripsi bigram

Sandi Playfair

Cipher Playfair adalah teknik enkripsi simetris manual yang memelopori penggunaan substitusi bigram. Diciptakan pada tahun 1854 oleh Charles Wheatstone. Sandi mengenkripsi pasangan karakter (bigram), bukan karakter tunggal, seperti pada sandi substitusi dan sistem enkripsi Vigenère yang lebih kompleks. Dengan demikian, sandi Playfair lebih tahan terhadap retak dibandingkan sandi substitusi sederhana, karena analisis frekuensi lebih sulit.

Sandi Playfair menggunakan tabel 5x5 (untuk alfabet Latin, untuk alfabet Rusia Anda perlu menambah ukuran tabel menjadi 6x6) yang berisi kata kunci atau frasa. Untuk membuat tabel dan menggunakan sandi, yang perlu Anda lakukan hanyalah mengingat kata kunci dan empat aturan sederhana. Untuk membuat tabel kunci, pertama-tama Anda perlu mengisi sel kosong tabel dengan huruf kata kunci (tanpa menuliskan karakter berulang), kemudian mengisi sisa sel tabel dengan karakter alfabet yang tidak ditemukan pada kata kunci, secara berurutan (dalam teks bahasa Inggris karakter “Q” biasanya dihilangkan, untuk memperkecil alfabet, versi lain menggabungkan "I" dan "J" menjadi satu sel). Kata kunci dan huruf abjad selanjutnya dapat dimasukkan ke dalam tabel baris demi baris dari kiri ke kanan, boustrophedon, atau spiral dari pojok kiri atas ke tengah. Kata kunci yang dilengkapi dengan alfabet membentuk matriks 5x5 dan merupakan kunci sandi.

Untuk mengenkripsi pesan, Anda perlu memecahnya menjadi bigram (kelompok dua karakter), misalnya, “Hello World” menjadi “HE LL OW OR LD,” dan temukan bigram ini dalam sebuah tabel. Dua simbol bigram sesuai dengan sudut persegi panjang di tabel kunci. Kami menentukan posisi sudut-sudut persegi panjang ini relatif satu sama lain. Kemudian, dengan dipandu oleh 4 aturan berikut, kami mengenkripsi pasangan karakter dalam teks sumber:

1) Jika dua simbol bigram cocok, tambahkan “X” setelah simbol pertama, enkripsi pasangan simbol baru dan lanjutkan. Beberapa varian sandi Playfair menggunakan "Q" dan bukan "X".

2) Jika simbol bigram teks sumber muncul dalam satu baris, maka simbol tersebut diganti dengan simbol yang terletak pada kolom terdekat di sebelah kanan simbol yang bersangkutan. Jika karakter tersebut berada di baris terakhir, maka karakter tersebut diganti dengan karakter pertama pada baris yang sama.

3) Jika simbol bigram teks sumber muncul dalam satu kolom, maka simbol tersebut diubah menjadi simbol kolom yang sama yang terletak tepat di bawahnya. Jika suatu karakter adalah karakter terbawah dalam suatu kolom, maka karakter tersebut digantikan oleh karakter pertama dari kolom yang sama.

4) Jika simbol bigram teks sumber berada pada kolom dan baris berbeda, maka diganti dengan simbol yang terletak pada baris yang sama, tetapi bersesuaian dengan sudut lain persegi panjang.

Untuk mendekripsi, Anda harus menggunakan inversi dari keempat aturan ini, membuang simbol “X” (atau “Q”) jika tidak masuk akal dalam pesan aslinya.

Mari kita lihat contoh pembuatan sandi. Kita gunakan key “Playfair example”, maka matriksnya akan berbentuk:

Mari kita enkripsi pesan “Sembunyikan emas di tunggul pohon”. Kami membaginya menjadi berpasangan, tidak melupakan aturannya. Kita mendapatkan: “HI DE TH EG OL DI NT HE TR EX ES TU MP.” Selanjutnya kita terapkan aturannya:

1. Bigram HI berbentuk persegi panjang, ganti dengan BM.

2. Bigram DE letaknya pada satu kolom, ganti dengan ND.

3. Bigram TH membentuk persegi panjang, ganti dengan ZB.

4. Bigram EG membentuk persegi panjang, ganti dengan XD.

5. Bigram OL berbentuk persegi panjang, ganti dengan KY.

6. Bigram DI berbentuk persegi panjang, ganti dengan BE.

7. Bigram NT berbentuk persegi panjang, ganti dengan JV.

8. Bigram HE berbentuk persegi panjang, ganti dengan DM.

9. Bigram TR berbentuk persegi panjang, ganti dengan UI.

10. Bigram EX ada satu baris, ganti dengan XM.

11. Bigram ES berbentuk persegi panjang, ganti dengan MN.

12. TU bigramnya satu baris, ganti dengan UV.

13. Bigram MP berbentuk persegi panjang, ganti dengan IF.

Kami mendapatkan teks terenkripsi “BM ND ZB XD KY BE JV DM UI XM MN UV IF.” Dengan demikian pesan "Sembunyikan emas di tunggul pohon" diubah menjadi "BMNDZBXDKYBEJVDMUIXMMNUVIF".

Kotak Wheatstone ganda

Charles Wheatstone tidak hanya mengembangkan sandi Playfair, tetapi juga metode enkripsi bigram lainnya yang disebut "kotak ganda". Sandi menggunakan dua tabel sekaligus, ditempatkan pada garis horizontal yang sama, dan enkripsi dilakukan dalam bigram, seperti pada sandi Playfair.

Ada dua tabel dengan huruf Rusia yang terletak secara acak di dalamnya.

Sebelum enkripsi, pesan asli dibagi menjadi bigram. Setiap bigram dienkripsi secara terpisah. Huruf pertama bigram terdapat di tabel kiri, dan huruf kedua di tabel kanan. Kemudian mereka secara mental membangun sebuah persegi panjang sehingga huruf-huruf bigram terletak pada titik-titik yang berlawanan. Dua simpul lainnya dari persegi panjang ini memberikan huruf bigram teks tersandi. Mari kita asumsikan bahwa bigram dari teks asli IL dienkripsi. Huruf I terdapat pada kolom 1 dan baris 2 kiri tabel. Huruf L terdapat pada kolom 5 dan baris 4 kanan tabel. Artinya persegi panjang tersebut dibentuk oleh baris 2 dan 4, serta kolom 1 tabel kiri dan 5 tabel kanan. Oleh karena itu, bigram ciphertext meliputi huruf O yang terletak di kolom 5 dan baris 2 tabel kanan, dan huruf B yang terletak di kolom 1 dan baris 4 tabel kiri, yaitu. kami memperoleh ciphertext bigram OB.

Jika kedua huruf pesan bigram terletak pada satu baris, maka huruf-huruf ciphertext diambil dari baris yang sama. Huruf pertama bigram ciphertext diambil dari tabel kiri pada kolom yang sesuai dengan huruf kedua pesan bigram. Huruf kedua bigram ciphertext diambil dari tabel sebelah kanan pada kolom yang sesuai dengan huruf pertama pesan bigram. Oleh karena itu, bigram pesan TO berubah menjadi bigram ciphertext ZB. Semua pesan bigram dienkripsi dengan cara yang sama:

Pesan DITERAPKAN AYU _SH ES TO GO

Teks sandi PE OV SHCHN FM ESH RF BZ DC

Enkripsi kotak ganda menghasilkan sandi yang sangat tahan terhadap kerusakan dan mudah digunakan. Memecahkan ciphertext persegi ganda membutuhkan banyak usaha, dan panjang pesan harus setidaknya tiga puluh baris, dan tanpa komputer hal ini sama sekali tidak mungkin dilakukan.

Sandi polialfabet

Sandi Vigenere

Perkembangan alami dari sandi Caesar adalah sandi Vigenère. Berbeda dengan sandi monoalfabetik, sandi ini sudah merupakan sandi polialfabetik. Sandi Vigenère terdiri dari rangkaian beberapa sandi Caesar dengan nilai pergeseran yang berbeda-beda. Untuk enkripsi, tabel alfabet yang disebut "tabula recta" atau "Vigenère square (tabel)" dapat digunakan. Pada setiap tahap enkripsi, alfabet yang berbeda digunakan, dipilih tergantung pada huruf kata kunci.

Untuk alfabet Latin, tabel Vigenère mungkin terlihat seperti ini:

Untuk alfabet Rusia seperti ini:

Sangat mudah untuk melihat bahwa baris-baris tabel ini adalah sandi ROT dengan pergeseran yang meningkat secara berurutan.

Mereka mengenkripsinya seperti ini: di bawah baris dengan teks sumber, kata kunci ditulis secara siklis ke baris kedua hingga seluruh baris terisi. Setiap huruf dalam teks sumber memiliki huruf kuncinya sendiri di bawahnya. Selanjutnya pada tabel kita menemukan huruf teks yang dikodekan di baris atas, dan huruf kata kode di baris kiri. Di perpotongan kolom dengan huruf asli dan baris dengan kode huruf, akan ditempatkan huruf terenkripsi yang diinginkan dari teks.

Efek penting yang dicapai saat menggunakan sandi polialfabetik seperti sandi Vigenère adalah menutupi frekuensi kemunculan huruf tertentu dalam teks, yang tidak dimiliki oleh sandi substitusi sederhana. Oleh karena itu, analisis frekuensi tidak dapat lagi diterapkan pada sandi semacam itu.

Untuk mengenkripsi dengan sandi Vigenère, Anda dapat menggunakan Kalkulator online sandi Vigenere. Untuk berbagai versi sandi Vigenère dengan pergeseran ke kanan atau kiri, serta penggantian huruf dengan angka, dapat menggunakan tabel di bawah ini:

sandi Gronsveld

Sandi buku

Jika Anda menggunakan seluruh buku (misalnya, kamus) sebagai kunci, maka Anda tidak dapat mengenkripsi setiap huruf, tetapi seluruh kata dan bahkan frasa. Maka koordinat kata tersebut adalah nomor halaman, nomor baris, dan nomor kata pada baris tersebut. Untuk setiap kata Anda mendapatkan tiga angka. Anda juga dapat menggunakan notasi internal buku - bab, paragraf, dll. Misalnya, lebih mudah menggunakan Alkitab sebagai buku kode, karena terdapat pembagian yang jelas menjadi beberapa bab, dan setiap ayat memiliki penandaannya sendiri, sehingga memudahkan untuk menemukan baris teks yang diinginkan. Benar, Alkitab tidak memuat kata-kata modern seperti "komputer" dan "Internet", jadi untuk frasa modern tentu saja lebih baik menggunakan kamus ensiklopedis atau penjelasan.

Ini adalah sandi substitusi, di mana huruf diganti dengan huruf lain. Dan ada juga yang hurufnya tidak diganti, melainkan dicampur jadi satu.

Pada hari ini, Layanan Kriptografi Rusia merayakan hari libur profesionalnya.

"Kriptografi" dari bahasa Yunani kuno artinya "tulisan rahasia".

Bagaimana Anda menyembunyikan kata-kata sebelumnya?

Metode aneh penyampaian surat rahasia ada pada masa pemerintahan dinasti firaun Mesir:

mereka memilih seorang budak. Mereka mencukur kepalanya hingga botak dan mengecat pesan di atasnya dengan cat sayur tahan air. Ketika rambut tumbuh kembali, itu dikirim ke penerima.

Sandi- ini adalah semacam sistem konversi teks dengan rahasia (kunci) untuk menjamin kerahasiaan informasi yang dikirimkan.

AiF.ru telah mengumpulkan fakta menarik dari sejarah enkripsi.

Semua tulisan rahasia memiliki sistem

1. Akrostik- teks bermakna (kata, frasa, atau kalimat), terdiri dari huruf awal setiap baris puisi.

Di sini, misalnya, puisi teka-teki dengan jawaban di huruf pertama:

D Saya dikenal dengan nama saya;
R Penjahat dan orang tak bersalah bersumpah demi dia,
kamu Saya lebih dari sekedar teknisi dalam bencana,
DAN Hidup lebih manis bersamaku dan dalam keadaan terbaik.
B Saya dapat melayani keharmonisan jiwa yang murni sendirian,
A antara penjahat - saya tidak diciptakan.
Yuri Neledinsky-Meletsky
Sergei Yesenin, Anna Akhmatova, Valentin Zagoryansky sering menggunakan akrostik.

2. Litora- jenis tulisan terenkripsi yang digunakan dalam literatur tulisan tangan Rusia kuno. Ini bisa sederhana dan bijaksana. Yang sederhana disebut tulisan omong kosong, terdiri dari: penempatan huruf konsonan dalam dua baris secara berurutan:

mereka menggunakan huruf besar dalam tulisannya, bukan huruf kecil, dan sebaliknya, dan vokalnya tetap tidak berubah; jadi, misalnya, tokepot = anak kucing dll.

Litorrhea yang bijaksana melibatkan aturan substitusi yang lebih kompleks.

3. "ROT1"- kode untuk anak-anak?

Anda mungkin pernah menggunakannya saat masih kecil juga. Kunci sandinya sangat sederhana: setiap huruf dalam alfabet diganti dengan huruf berikutnya.

A diganti B, B diganti C, dan seterusnya. "ROT1" secara harafiah berarti "memutar maju 1 huruf dalam alfabet". Frasa "Saya suka borscht" akan berubah menjadi frase rahasia “Ah myvmya”. Sandi ini dimaksudkan agar menyenangkan dan mudah dipahami serta diuraikan meskipun kuncinya digunakan secara terbalik.

4. Dari penataan ulang suku...

Selama Perang Dunia I, pesan rahasia dikirim menggunakan apa yang disebut font permutasi. Di dalamnya, huruf-huruf disusun ulang menggunakan beberapa aturan atau kunci tertentu.

Misalnya kata bisa ditulis terbalik, sehingga menjadi frase “Ibu mencuci bingkai itu” berubah menjadi sebuah frase "Amam Alym Umar". Kunci permutasi lainnya adalah dengan menata ulang setiap pasangan huruf sehingga menjadi pesan sebelumnya “apakah kamu al ar um”.

Tampaknya aturan permutasi yang rumit dapat membuat sandi ini menjadi sangat sulit. Namun, banyak pesan terenkripsi dapat didekripsi menggunakan anagram atau algoritma komputer modern.

5. Sandi geser Caesar

Ini terdiri dari 33 sandi yang berbeda, satu untuk setiap huruf alfabet (jumlah sandi bervariasi tergantung pada alfabet bahasa yang digunakan). Orang tersebut harus mengetahui sandi Julius Caesar mana yang akan digunakan untuk menguraikan pesan tersebut. Misal digunakan sandi E, maka A menjadi E, B menjadi F, C menjadi Z, dan seterusnya berdasarkan abjad. Jika cipher yang digunakan adalah Y, maka A menjadi Y, B menjadi Z, B menjadi A, dan seterusnya. Algoritme ini merupakan dasar bagi banyak sandi yang lebih kompleks, namun dengan sendirinya tidak memberikan perlindungan yang andal terhadap kerahasiaan pesan, karena pemeriksaan 33 kunci sandi yang berbeda akan memakan waktu yang relatif singkat.

Tidak ada yang bisa. Cobalah

Pesan publik terenkripsi menggoda kita dengan intriknya. Beberapa di antaranya masih belum terpecahkan. Ini dia:

kripto. Patung karya seniman Jim Sanborn yang terletak di depan markas besar Badan Intelijen Pusat di Langley, Virginia. Patung itu berisi empat enkripsi; kode keempat belum dipecahkan. Pada tahun 2010 terungkap bahwa karakter 64-69 NYPVTT di Part 4 berarti kata BERLIN.

Sekarang setelah Anda membaca artikelnya, Anda mungkin bisa memecahkan tiga sandi sederhana.

Tinggalkan pilihan Anda di komentar artikel ini. Jawabannya akan muncul pada pukul 13.00 tanggal 13 Mei 2014.

Menjawab:

1) Piring

2) Bayi gajah bosan dengan segalanya

3) Cuaca bagus