Deoarece există un număr mare de cifruri în lume, este imposibil să luați în considerare toate cifrurile nu numai în cadrul acestui articol, ci și întregul site. Prin urmare, vom lua în considerare cele mai primitive sisteme de criptare, aplicarea lor, precum și algoritmii de decriptare. Scopul articolului meu este de a explica principiile criptării / decriptării unei game largi de utilizatori cât mai clar posibil, precum și de a preda cifrurile primitive.

Chiar și la școală, am folosit un cifru primitiv, despre care mi-au spus camarazii mei mai mari. Să luăm în considerare un cifru primitiv „Un cifr cu înlocuirea literelor cu cifre și invers”.

Să desenăm un tabel, care este prezentat în Figura 1. Aranjam numerele în ordine, începând cu unu, terminând cu zero pe orizontală. Mai jos, sub numere, înlocuim litere sau simboluri arbitrare.

Orez. 1 Cheia cifrului cu înlocuirea literelor și invers.

Acum să trecem la tabelul 2, unde alfabetul este numerotat.

Orez. 2 Tabelul de corespondență al literelor și numerelor alfabetelor.

Acum să criptăm cuvântul K O S T E R:

1) 1. Convertiți literele în cifre: K = 12, O = 16, C = 19, T = 20, Yo = 7, P = 18

2) 2. Să traducem numerele în simboluri conform tabelului 1.

KP KT KD PSHCH L KL

3) 3. Gata.

Acest exemplu arată un cifru primitiv. Să luăm în considerare fonturile similare ca complexitate.

1. 1. Cel mai simplu cifr este CIFRUL CU ÎNLOCUIREA LITERELOR CU NUMERE. Fiecare literă corespunde unui număr în ordine alfabetică. A-1, B-2, C-3 etc.
De exemplu, cuvântul „ORĂȘ” poate fi scris ca „20 15 23 14”, dar acest lucru nu va provoca prea mult secret și dificultăți în descifrare.

2. De asemenea, puteți cripta mesajele folosind TABELUL NUMERIC. Parametrii săi pot fi orice, principalul lucru este că destinatarul și expeditorul sunt conștienți de acest lucru. Un exemplu de tabel digital.

Orez. 3 Tabel numeric. Prima cifră din cifr este o coloană, a doua este un rând sau invers. Deci, cuvântul „MINTE” poate fi criptat ca „33 24 34 14”.

3. 3. CIFRU CĂRȚI
Într-un astfel de cifr, cheia este o anumită carte pe care o au atât expeditorul, cât și destinatarul. Cifrul denotă pagina cărții și rândul, al cărui prim cuvânt este indiciul. Decriptarea nu este posibilă dacă expeditorul și corespondentul au cărți de ani diferiți de publicare și eliberare. Cărțile trebuie să fie identice.

4. 4. CIFRU CEZAR(shift cipher, Caesar shift)
Cifr cunoscut. Esența acestui cifru este înlocuirea unei litere cu alta, situată la un anumit număr constant de poziții la stânga sau la dreapta acesteia în alfabet. Gaius Julius Caesar a folosit această metodă de criptare atunci când coresponda cu generalii săi pentru a proteja comunicațiile militare. Acest cifru este destul de ușor de spart, așa că este rar folosit. Deplasare cu 4. A = E, B= F, C=G, D=H etc.
Un exemplu de cifru Caesar: să criptăm cuvântul „DEDUCERE”.
Primim: GHGXFWLRQ . (schimbarea cu 3)

Alt exemplu:

Criptare folosind cheia K=3. Litera „C” „deplasează” cu trei litere înainte și devine litera „F”. Un semn solid mutat cu trei litere înainte devine litera „E” și așa mai departe:

Alfabetul sursă: A B C D E F G I J K L M N O P R S T U V W Y Z

Criptat: D E F G H I J K L M N O P R S T U V W Y Z A B C

Text original:

Mai mâncați niște chifle franțuzești moi și beți niște ceai.

Textul cifrat se obține prin înlocuirea fiecărei litere a textului original cu litera corespunzătoare din alfabetul cifrat:

Fezyya iz zyi akhlsh pvenlsh chugrschtskfnlsh dtsosn, zhg eyutzm gb.

5. CIFRARE CU UN CUVÂNT DE COD
O altă modalitate simplă atât de criptare, cât și de decriptare. Se folosește un cuvânt cod (orice cuvânt fără litere repetate). Acest cuvânt este introdus în fața alfabetului și literele rămase sunt adăugate în ordine, excluzându-le pe cele care sunt deja în cuvântul cod. Exemplu: cuvântul de cod este NOTEPAD.
Sursă: 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
Înlocuire: N O T E P A D B C F G H I J K L M Q R S U V W X Y Z

6. 6. COD ATBASH
Una dintre cele mai simple metode de criptare. Prima literă a alfabetului este înlocuită cu ultima, a doua cu penultima și așa mai departe.
Exemplu: „ȘTIINȚA” = HXRVMXV

7. 7. FRANCIS BACON CIPHER
Una dintre cele mai simple metode de criptare. Pentru criptare se folosește alfabetul cifru Bacon: fiecare literă a cuvântului este înlocuită cu un grup de cinci litere „A” sau „B” (cod binar).

a AAAAA g AABBA m ABABB s BAAAB y BABBA

b AAAAB h AABBB n ABBAA t BAABA z BABBB

c AAABA i ABAAA o ABBAB u BAABB

d AAABB j BBBAA p ABBBA v BBBAB

e AABAA k ABAAB q ABBBB w BABAA

f AABAB l ABABA r BAAAA x BABAB

Complexitatea decriptării constă în determinarea cifrului. Odată definit, mesajul este ușor alfabetizat.
Există mai multe moduri de codificare.
De asemenea, este posibil să criptați o propoziție folosind un cod binar. Parametrii sunt definiți (de exemplu, "A" - de la A la L, "B" - de la L la Z). Deci BAABAAAAABAAAABABABB înseamnă Știința Deducției! Această metodă este mai complicată și plictisitoare, dar mult mai fiabilă decât versiunea alfabetică.

8. 8. CIFRUL ALBASTRU VIGENERE.
Acest cifru a fost folosit de confederați în timpul războiului civil. Cifrul este format din 26 de cifruri Caesar cu diferite valori de schimbare (26 de litere ale alfabetului latin). Tabula recta (pătratul lui Vigenère) poate fi folosită pentru criptare. Inițial, sunt selectate cuvântul cheie și textul sursă. Cuvântul cheie este scris ciclic până când umple întreaga lungime a textului original. Mai departe de-a lungul tabelului, literele cheii și textul simplu se intersectează în tabel și formează textul cifrat.

Orez. 4 Cifrul Blaise Vigenère

9. 9. LESTER HILL CIPHER
Bazat pe algebră liniară. A fost inventat în 1929.
Într-un astfel de cifr, fiecare literă corespunde unui număr (A = 0, B = 1 etc.). Un bloc de n-litere este tratat ca un vector n-dimensional și înmulțit cu o matrice (n x n) mod 26. Matricea este cheia de criptare. Pentru a putea decripta, trebuie să fie reversibil în Z26n.
Pentru a decripta mesajul, este necesar să convertiți textul cifrat înapoi într-un vector și să îl înmulțiți cu inversul matricei cheilor. Pentru mai multe informații - Wikipedia la salvare.

10. 10. TRITEMIUS CIPHER
Un cifr Caesar îmbunătățit. Când decriptați, este mai ușor să utilizați formula:
L= (m+k) modN , L este numărul literei criptate din alfabet, m este numărul de serie al literei textului criptat din alfabet, k este numărul de schimb, N este numărul de litere din alfabetul.
Este un caz special al unui cifru afin.

11. 11. CYFER MASONIC

12. 12. GRONSFELD CYFER

Conținutul acestui cifr include cifrul Caesar și cifrul Vigenère, dar cifrul Gronsfeld folosește o cheie numerică. Criptăm cuvântul „THALAMUS” folosind ca cheie numărul 4123. Introducem numerele cheii numerice în ordine sub fiecare literă a cuvântului. Numărul de sub literă va indica numărul de poziții în care trebuie mutate literele. De exemplu, în loc de T, obțineți X și așa mai departe.

T H A L A M U S
4 1 2 3 4 1 2 3

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

Rezultat: THALAMUS = XICOENWV

13. 13. PORC LATIN
Folosit mai des ca distracție pentru copii, nu provoacă nicio dificultate deosebită în descifrare. Folosirea limbii engleze este obligatorie, latina nu are nimic de-a face cu asta.
În cuvintele care încep cu consoane, aceste consoane sunt mutate înapoi și se adaugă „sufixul” ay. Exemplu: întrebare = estionquay. Dacă cuvântul începe cu o vocală, atunci la sfârșit se adaugă pur și simplu ay, way, yay sau hay (exemplu: un câine = aay ogday).
În limba rusă, se folosește și această metodă. O numesc diferit: „limbă albastră”, „limbă sărată”, „limbă albă”, „limbă violetă”. Astfel, în limba albastră, după o silabă care conține o vocală, se adaugă o silabă cu aceeași vocală, dar cu adăugarea consoanei „c” (pentru că limbajul este albastru). Exemplu: informațiile intră în nucleele talamusului \u003d Insiforsomasacisia possotusupases în nucleul rasa tasalasamususasa.
Opțiune destul de interesantă.

14. 14. PIATA POLYBIUS
Ca o masă digitală. Există mai multe metode de utilizare a pătratului Polybius. Un exemplu de pătrat Polybius: facem un tabel de 5x5 (6x6 în funcție de numărul de litere din alfabet).

1 METODA. În locul fiecărei litere din cuvânt, se folosește litera corespunzătoare de jos (A = F, B = G etc.). Exemplu: CIPHER - HOUNIW.
2 METODA. Sunt indicate numerele corespunzătoare fiecărei litere din tabel. Primul număr este scris pe orizontală, al doilea - pe verticală. (A=11, B=21…). Exemplu: CIPHER = 31 42 53 32 51 24
3 METODA. Pe baza metodei anterioare, să scriem împreună codul rezultat. 314253325124. Facem o schimbare la stanga cu o pozitie. 142533251243. Împărțim din nou codul în perechi.14 25 33 25 12 43. Ca rezultat, obținem un cifr. Perechile de numere corespund unei litere din tabel: QWNWFO.

Există o mulțime de cifruri și poți veni și cu propriul tău cifr, dar este foarte dificil să inventezi un cifr puternic, deoarece știința decriptării a făcut un pas mult mai departe odată cu apariția computerelor și orice cifru amator va fi rupt. de către experți într-un timp foarte scurt.

Metode de deschidere a sistemelor monoalfabetice (decodare)

Datorită simplității lor în implementare, sistemele de criptare cu un singur alfabet sunt ușor vulnerabile.
Să determinăm numărul de sisteme diferite dintr-un sistem afin. Fiecare cheie este complet definită de o pereche de numere întregi a și b care definesc maparea ax+b. Există j(n) valori posibile pentru a, unde j(n) este funcția Euler care returnează numărul de numere coprime cu n, și n valori pentru b care pot fi utilizate indiferent de a, cu excepția identității mapare (a=1 b =0), pe care nu o vom lua în considerare.
Astfel, există j(n)*n-1 valori posibile, ceea ce nu este atât de mult: cu n=33, pot exista 20 de valori pentru a (1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 13, 14, 16, 17, 19, 20, 23, 25, 26, 28, 29, 31, 32), atunci numărul total de taste este 20*33-1=659. Enumerarea unui astfel de număr de chei nu este dificilă atunci când utilizați un computer.
Există însă metode care simplifică această căutare și care pot fi folosite în analiza unor cifruri mai complexe.
analiza frecventei
O astfel de metodă este analiza frecvenței. Distribuția literelor în criptotext este comparată cu distribuția literelor în alfabetul mesajului original. Literele cu cea mai mare frecvență din criptotext sunt înlocuite cu litera cu cea mai mare frecvență din alfabet. Probabilitatea unei deschideri reușite crește odată cu lungimea criptotextului.
Există multe tabele diferite privind distribuția literelor într-o anumită limbă, dar niciunul dintre ele nu conține informații definitive - chiar și ordinea literelor poate diferi în diferite tabele. Distribuția literelor depinde foarte mult de tipul testului: proză, limbaj vorbit, limbaj tehnic etc. Orientările pentru munca de laborator oferă caracteristici de frecvență pentru diferite limbi, din care este clar că literele literei I, N, S, E, A (I, N, C, E, A) apar în frecvența înaltă. clasă a fiecărei limbi.
Cea mai simplă protecție împotriva atacurilor bazate pe numărătoarea frecvenței este asigurată de sistemul de homofone (HOMOPHONES), cifruri de substituție monosunete în care un caracter text simplu este mapat la mai multe caractere text cifrat, numărul acestora fiind proporțional cu frecvența literei. Criptând litera mesajului original, alegem aleatoriu unul dintre înlocuitorii acestuia. Prin urmare, un simplu calcul al frecvențelor nu dă nimic criptoanalistului. Cu toate acestea, sunt disponibile informații despre distribuția perechilor și tripleților de litere în diferite limbi naturale.

Omul este o ființă socială. Învățăm să interacționăm cu ceilalți observând reacțiile lor la acțiunile noastre încă din primele zile de viață. Folosim ceea ce criticii de artă numesc „coduri culturale” în fiecare interacțiune. Dar codurile culturale sunt cel mai greu de descifrat, nu există un program special care să îți spună ce poate însemna o sprânceană ridicată sau lacrimi aparent fără cauza; nu există un răspuns clar; în plus, chiar și „codificatorul” însuși poate să nu știe ce a vrut să spună prin acțiunea sa! Știința înțelegerii celorlalți este ceva pe care îl înțelegem toată viața, iar cu cât această abilitate este mai bine dezvoltată, cu atât comunicarea cu ceilalți mai armonioasă și orice activitate care necesită acțiuni coordonate sunt, de regulă, mai armonioase.

Studiul criptografiei în ambele forme (criptare și decriptare) vă permite să învățați cum să găsiți o conexiune între un mesaj criptat, confuz, de neînțeles și sensul care este ascuns în el. Trecând calea istorică de la cifrul lui Iulius Caesar la cheile RSA, de la piatra Rosetta la Esperanto, învățăm să percepem informații într-o formă neobișnuită pentru noi, să rezolvăm ghicitori, să ne obișnuim cu multivarianța. Și cel mai important, învățăm să înțelegem: atât oameni diferiți, care sunt diferiți de noi, cât și mecanismele matematice și lingvistice care stau la baza fiecăruia, absolut fiecărui mesaj.

Deci, o poveste de aventură despre criptografie pentru copii, pentru toți cei care au copii și pentru toți cei care au fost vreodată copil.

Steaguri flutură în vânt, cai fierbinți nechează, armuri zdrăngănește: Imperiul Roman a descoperit că mai există pe lume pe cineva pe care nu l-a cucerit. Sub comanda lui Gaius Julius Caesar se află o armată uriașă, care trebuie controlată rapid și precis.

Spionii sunt în alertă, dușmanii se pregătesc să intercepteze trimișii împăratului pentru a-i afla toate planurile geniale. Fiecare bucată de pergament care cade în mâinile greșite este o șansă de a pierde bătălia.

Dar acum trimisul este capturat, atacatorul desface biletul... și nu înțelege nimic! „Probabil”, se scarpină el în cap, „acesta este într-o limbă necunoscută...”. Roma triumfă, planurile ei sunt în siguranță.

Ce este un cifru Caesar? Varianta sa cea mai simplă este atunci când în loc de fiecare literă punem următoarea alfabetic: în loc de „a” - „b”, în loc de „e” - „g”, și în loc de „i” - „a”. Apoi, de exemplu, „Îmi place să mă joc” va deveni „A yavmya idsbue”. Să ne uităm la placă, deasupra ei va fi o literă pe care o criptăm, iar în partea de jos - cu care o înlocuim.

Alfabetul este cam „schimbat” cu o literă, nu? Prin urmare, acest cifr este numit și „cifrul de schimbare” și se spune „folosim cifrul Caesar cu o schimbare de 10” sau „cu o schimbare de 18”. Aceasta înseamnă că este necesar să „schimbăm” alfabetul inferior nu cu 1, așa cum am făcut-o, ci, de exemplu, cu 10 - atunci vom avea „y” în loc de „a” și „e” în loc de „y”. ”.

Caesar însuși a folosit acest cifru cu o schimbare de 3, adică tabelul său de criptare arăta astfel:

Mai exact, ar arăta așa dacă Cezar ar trăi în Rusia. În cazul lui, alfabetul era latin.

Un astfel de cifru este destul de ușor de spart dacă ești un spion profesionist sau Sherlock Holmes. Dar este încă potrivit pentru a-și păstra micile secrete de privirile indiscrete.

Tu însuți poți aranja propria ta conspirație de casă. Acordați numărul de schimb și puteți lăsa note criptate pe frigiderul celuilalt despre surpriza de ziua cuiva, puteți trimite mesaje criptate și poate, dacă există o separare lungă, chiar să vă scrieți scrisori secrete, codificate unul altuia!

Dar întreaga istorie a criptografiei este istoria luptei dintre arta de a cifra mesaje și arta de a le descifra. Când apare o nouă modalitate de a codifica un mesaj, sunt cei care încearcă să spargă acest cod.

Ce este „Crack the Code”? Aceasta înseamnă - a veni cu o modalitate de a o rezolva, neștiind cheia și semnificația cifrului. Cifrul Caesar a fost de asemenea crăpat cândva - așa-numita „metodă de analiză a frecvenței”. Privește orice text - există mult mai multe vocale în el decât consoane, iar „o” este mult mai mult decât, de exemplu, „eu”. Pentru fiecare limbă, puteți numi literele cele mai des și mai rar utilizate. Trebuie doar să găsiți care literă este cea mai mare în textul cifrat. Și cel mai probabil va fi criptat „o”, „e”, „i” sau „a” - cele mai comune litere din cuvintele rusești. Și de îndată ce știi ce literă au desemnat, de exemplu, „a”, știi cât de mult este „deplasat” alfabetul criptat, ceea ce înseamnă că poți descifra întregul text.

Când întreaga lume a învățat soluția pentru codul Caesar, criptografii au trebuit să vină cu ceva mai puternic. Dar, așa cum se întâmplă adesea, oamenii nu au inventat ceva complet nou, ci le-au complicat pe cele existente. În loc să cripteze toate literele conform aceluiași alfabet deplasat, mai multe dintre ele au început să fie folosite în mesaje secrete. De exemplu, criptăm prima literă alfabetic cu o schimbare de 3, a doua cu o schimbare de 5, a treia cu o schimbare de 20, a patra cu o schimbare de 3 din nou, a cincea cu o schimbare de 5, a șasea cu o schimbare de 20 și așa mai departe, într-un cerc. Un astfel de cifru se numește polialfabetic (adică polialfabetic). Încercați, astfel încât cifra dvs. poate fi deja rezolvată doar de cineva care cunoaște secretele criptografiei!

S-ar părea că atacatorii trebuie să fi devenit confuzi și secretele trebuie să rămână secrete pentru totdeauna. Dar dacă cifrul a fost rupt odată, atunci orice variante mai complexe ale acestuia vor fi, de asemenea, rupte o dată.

Să ne imaginăm că cineva a criptat mesajul cu două alfabete. Prima literă - cu o schimbare de 5, a doua - cu o schimbare de 3, a treia - din nou 5, a patra din nou 3 - ca pe placa de mai jos.

Putem împărți toate literele criptate în două grupuri: litere criptate cu shift 5 (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19) și litere criptate cu shift 3 (2, 4, 6 , 8). , 10, 12, 14, 16, 18, 20). Și în interiorul fiecărui grup, căutați ce litere ne-am întâlnit mai des decât altele - la fel ca în cifra lui Caesar, doar mai multe probleme.

Dacă cifrul a folosit trei alfabete, atunci vom împărți literele în trei grupuri, dacă sunt cinci, atunci în cinci. Și apoi aceeași analiză de frecvență intră din nou în joc.

Puteți pune întrebarea - de unde știau decodorii că există trei alfabete și nu, de exemplu, cinci? Ei nu știau cu adevărat. Și s-au uitat la toate opțiunile posibile. Prin urmare, decriptarea a durat mult mai mult, dar a fost încă posibil.

În criptografie, mesajul de transmis se numește „text simplu”, iar mesajul criptat se numește „text cifrat”. Iar regula prin care textul este criptat se numește „cheie de cifră”.

Secolul al XX-lea s-a strecurat neobservat. Omenirea se bazează din ce în ce mai mult pe mașini: trenurile înlocuiesc vagoanele, în aproape fiecare casă apar radiourile și primele avioane au decolat deja. Și în cele din urmă, criptarea planurilor secrete este transferată și la mașini.

În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, au fost inventate o mulțime de mașini pentru criptarea mesajelor, dar toate s-au bazat pe ideea că un cifru polialfabetic ar putea fi confundat și mai mult. A deruta atât de mult încât, deși în teorie se va putea rezolva, în practică nimeni nu o va putea face. A deruta cât de mult poate face o mașină, dar o persoană nu este capabilă. Cea mai faimoasă dintre aceste mașini de cifrat este Enigma folosită de Germania.

theromanroad.files.wordpress.com

Dar, în timp ce cel mai important secret al Germaniei a fost proiectarea Enigmei, cel mai important secret al oponenților săi a fost că până la mijlocul războiului toate țările rezolvaseră deja Enigma. Dacă acest lucru ar fi cunoscut chiar în Germania, ar începe să inventeze ceva nou, dar până la sfârșitul războiului au crezut în idealitatea mașinii lor de criptare, iar Franța, Anglia, Polonia, Rusia au citit mesaje secrete germane ca pe o carte deschisă.

Chestia este că omul de știință polonez Marian Rejewski s-a gândit odată că, deoarece au venit cu o mașină pentru criptarea mesajelor, ar putea veni și cu o mașină pentru decriptare și a numit primul său eșantion „Bombă”. Nu din cauza efectului „exploziv”, cum s-ar putea crede, ci în cinstea prăjiturii delicioase, rotunde.

Apoi, matematicianul Alan Turing a construit pe baza ei o mașină care a descifrat complet codul Enigma și care, apropo, poate fi considerată primul progenitor al computerelor noastre moderne.

Cel mai complex cod din întregul Al Doilea Război Mondial a fost inventat de americani. Pentru fiecare navă de război americană a fost detașată... un indian. Limbajul lor era atât de neînțeles și prost înțeles, suna atât de ciudat încât spărcătorii de coduri nu știau cum să abordeze, iar Marina SUA a transmis fără teamă informații în limba tribului indian Choctath.

În general, criptografia nu este doar despre cum să rezolvi o ghicitoare, ci și despre cum să o rezolvi. Oamenii nu vin întotdeauna cu astfel de ghicitori intenționat - uneori istoria însăși le aruncă. Și unul dintre principalele mistere pentru criptografi pentru o lungă perioadă de timp a fost misterul limbii egiptene antice.

Nimeni nu știa ce înseamnă toate aceste hieroglife. Ce au vrut să spună egiptenii desenând păsări și scarabe. Dar într-o zi fericită, armata franceză a descoperit Piatra Rosetta în Egipt.

Pe această piatră era o inscripție - aceeași, în greacă veche, alfabet egiptean (text demotic) și hieroglific egiptean. Istoricii vremii cunoșteau bine greaca veche, așa că au învățat rapid ce era scris pe piatră. Dar principalul este că, cunoscând traducerea, au putut dezvălui secretele limbii egiptene antice. Textul demotic a fost descifrat destul de repede, dar istoricii, lingviștii, matematicienii, criptografii au rămas nedumeriți cu privire la hieroglife timp de mulți ani, dar în cele din urmă și-au dat seama.

Și aceasta a fost o mare victorie pentru criptografi - o victorie asupra timpului însuși, care spera să-și ascundă istoria de oameni.

Dar printre toate aceste cifruri rezolvate, există trei speciale. Una este metoda Diffie-Hellman. Dacă un mesaj mic este criptat cu această metodă, atunci pentru a-l decripta, trebuie să luați toate computerele din lume și să le țineți ocupate cu asta pentru mulți, mulți ani. El este cel care este folosit astăzi pe internet.

Al doilea este criptarea cuantică. Adevărat, încă nu a fost complet inventat, dar dacă oamenii fac computere cuantice așa cum visează, atunci un astfel de cifr vor ști când vor încerca să o descifreze.

Iar al treilea cifr special este „cifrul de carte”. Uimirea sa este că le este ușor să cripteze ceva și nu ușor de descifrat. Două persoane aleg aceeași carte și fiecare cuvânt din litera lor este căutat și înlocuit cu trei numere: numărul paginii, numărul rândului și numărul cuvântului de pe linie. Este foarte ușor de făcut, nu? Și nu este deloc ușor de rezolvat: de unde știe un spion ce carte ai ales? Și cel mai important, nici computerele nu vor ajuta prea mult în această chestiune. Desigur, dacă conectați o mulțime de oameni inteligenți și o mulțime de computere puternice, un astfel de cifru nu va rezista.

Dar există o regulă de bază de siguranță. Ea, această securitate, ar trebui să fie atât de mult încât mesajul criptat să nu merite efortul enorm care trebuie depus pentru a-l decripta. Adică, astfel încât răufăcătorul - spionul trebuie să depună la fel de mult efort pentru a vă dezlega codul pe cât nu este gata să cheltuiască pentru a afla mesajul dvs. Și această regulă funcționează întotdeauna și peste tot, atât în ​​corespondența școlară prietenoasă, cât și în lumea jocurilor de spionaj reale.

Criptografia este arta de a ghici și de a rezolva ghicitori. Arta de a păstra secretele și arta de a le dezvălui. Cu ajutorul criptografiei, învățăm să ne înțelegem reciproc și să ne dăm seama cum să păstrăm ceva important pentru noi în siguranță. Și cu cât știm mai bine să le facem pe amândouă, cu atât viața noastră poate fi mai calmă și mai activă.

Metode: explicativ și ilustrativ, parțial explorator.

• Creați condiții pentru creșterea interesului cognitiv pentru subiect.
• Contribuie la dezvoltarea gândirii analitico-sintetizatoare.
• Contribuie la formarea deprinderilor și abilităților care sunt de natură științifică generală și intelectuală generală.

Sarcini:

educational:

• generalizarea și sistematizarea cunoștințelor conceptelor de bază: cod, codificare, criptografie;
• familiarizați-vă cu cele mai simple metode de criptare și creatorii acestora;
• dezvoltarea capacității de a citi criptarea și criptarea informațiilor;

în curs de dezvoltare:

• dezvoltarea activității cognitive și a abilităților creative ale elevilor;
• formează gândirea logică și abstractă;
• dezvoltarea capacității de a aplica cunoștințele dobândite în situații non-standard;
• dezvoltarea imaginației și a atenției;

educational:

• promovarea unei culturi comunicative;
• dezvolta curiozitatea.

Dezvoltarea propusă poate fi folosită pentru elevii din clasele 7-9. Prezentarea ajută la realizarea materialului vizual și accesibil.

Societatea în care trăiește o persoană se ocupă de informație pe parcursul dezvoltării acesteia. Este acumulat, procesat, stocat, transmis. (Diapozitivul 2. Prezentare)

Și toți trebuie să știe întotdeauna totul?

Desigur că nu.

Oamenii au căutat întotdeauna să-și ascundă secretele. Astăzi vă veți familiariza cu istoria dezvoltării criptografiei, veți afla cele mai simple metode de criptare. Veți putea descifra mesajele.

Tehnicile simple de criptare au fost folosite și au câștigat o oarecare răspândire deja în epoca regatelor antice și în antichitate.

Criptografia - criptografia - are aceeași vârstă cu scrisul. Istoria criptografiei are mai mult de un mileniu. Ideea de a crea texte cu semnificații ascunse și mesaje criptate este aproape la fel de veche ca arta de a scrie în sine. Există o mulțime de dovezi pentru acest lucru. Tableta de lut din Ugarit (Siria) - exercitii de predare a artei descifrarii (1200 i.Hr.). „Teodicea Babiloniană” din Irak este un exemplu de acrostic (mijlocul mileniului II î.Hr.).

Unul dintre primele cifruri sistematice a fost dezvoltat de vechii evrei; această metodă se numește temura - „schimb”.

Cel mai simplu dintre ele este „Atbash”, alfabetul a fost împărțit la mijloc, astfel încât primele două litere, A și B, au coincis cu ultimele două, T și Sh. Utilizarea cifrului Temur poate fi găsită în Biblie. Această profeție a lui Ieremia, făcută la începutul secolului al VI-lea î.Hr., conține un blestem pentru toți conducătorii lumii, care se termină cu „regele lui Sesach” care, atunci când este descifrat din cifrul „Atbash”, se dovedește a fi cel rege al Babilonului.

(Diapozitivul 3) O metodă de criptare mai ingenioasă a fost inventată în Sparta antică în timpul lui Lycurgus (secolul 5 î.Hr.) Pentru a cripta textul, s-a folosit Scitalla - o tijă cilindrică, pe care era înfășurată o bandă de pergament. Textul a fost scris rând cu rând de-a lungul axei cilindrului, banda a fost desfășurată din baghetă și transmisă destinatarului, care avea un Scytall de același diametru. Această metodă a permutat literele mesajului. Cheia cifrului era diametrul lui Scitalla. ARISTOTLE a venit cu o metodă de a sparge un astfel de cifr. El a inventat dispozitivul de decriptare Antiscital.

(Diapozitivul 4) Sarcina „Verificați-vă singur”

(Diapozitivul 5) Scriitorul grec POLYBIUS a folosit un sistem de semnalizare care a fost folosit ca metodă de criptare. Cu ajutorul acestuia a fost posibil să transferați absolut orice informație. El a notat literele alfabetului într-un tabel pătrat și le-a înlocuit cu coordonate. Stabilitatea acestui cifr a fost mare. Motivul principal pentru aceasta a fost capacitatea de a schimba în mod constant succesiunea de litere în pătrat.

(Diapozitivul 6) Sarcina „Verificați-vă singur”

(Diapozitivul 7) Un rol deosebit în păstrarea secretului l-a jucat metoda de criptare propusă de JULIUS CAESAR și descrisă de acesta în „Note despre războiul galic.

(Diapozitivul 8) Sarcina „Verificați-vă singur”

(Diapozitivul 9) Există mai multe modificări ale cifrului Caesar. Unul dintre ele este algoritmul de cifrare Gronsfeld (creat în 1734 de belgianul José de Bronkhor, contele de Gronsfeld, militar și diplomat). Criptarea constă în faptul că valoarea deplasării nu este constantă, ci este setată de o cheie (gamma).

(Diapozitivul 10) Pentru cel care transmite criptarea, rezistența acestuia la decriptare este importantă. Această caracteristică a unui cifr se numește putere criptografică. Pentru a crește puterea criptografică, permiteți criptări cu multe substituții alfabetice sau cu mai multe valori. În astfel de cifruri, fiecărui caracter al alfabetului deschis i se atribuie nu unul, ci mai multe caractere de cifrare.

(Diapozitivul 11) Metodele științifice în criptografie au apărut pentru prima dată în țările arabe. Origine arabă și cuvântul cifr însuși (din arabă „număr”). Arabii au fost primii care au înlocuit literele cu cifre pentru a proteja textul original. Scrisul secret și semnificația ei sunt menționate chiar și în basmele din cele O mie și una de nopți. Prima carte, dedicată în mod special descrierii unor cifruri, a apărut în 855, s-a numit „Cartea Marii Aspirații a Omului de a dezvălui misterele scrierii antice”.

(Diapozitivul 12) Matematicianul și filozoful italian GEROLAMO CARDANO a scris cartea „Despre subtilități”, care are o parte despre criptografie.

Contribuția sa la știința criptografiei conține două propoziții:

Primul este să folosiți textul simplu ca cheie.

În al doilea rând, el a propus un cifr, numit acum Cardano Grid.

Pe lângă aceste propuneri, Cardano oferă o „dovadă” a puterii cifrurilor bazată pe numărarea numărului de chei.

Grila Cardano este o foaie de material dur in care se fac, la intervale regulate, taieturi dreptunghiulare, inalte de un ochi si de diverse lungimi. Suprapunând această zăbrele pe o foaie de hârtie, a fost posibil să scrieți un mesaj secret în decupaje. Spațiile rămase au fost umplute cu text arbitrar care masca mesajul secret. Această metodă de deghizare a fost folosită de multe personalități istorice celebre, cardinalul Richelieu în Franța și diplomatul rus A. Griboyedov. Pe baza unei astfel de rețele, Cardano a construit un cifr de permutare.

(Diapozitivul 13) Sarcina „Verificați-vă singur”

(Diapozitivul 14) Erau pasionați și de criptografie în Rusia. Cifrurile folosite sunt aceleași ca în țările occidentale - icoană, substituții, permutări.

Data apariției serviciului criptografic în Rusia ar trebui considerată 1549 (domnia lui Ivan al IV-lea), din momentul în care s-a format „ordinea ambasadorilor”, în care exista un „departament digital”.

Petru I a reorganizat complet serviciul criptografic, creând „Biroul Ambasadorului”. În acest moment, codurile sunt folosite pentru criptare, ca aplicații pentru „alfabete digitale”. În celebrul „caz al țareviciului Alexei” în materialele acuzatoare au apărut și „alfabete digitale”.

(Diapozitivul 15) Sarcina „Verificați-vă singur”

(Diapozitivul 16) Secolul al XIX-lea a adus multe idei noi în criptografie. THOMAS JEFFERSON a creat un sistem de criptare care ocupă un loc special în istoria criptografiei – „cifrul discului”. Acest cifru a fost implementat folosind un dispozitiv special, care a fost numit mai târziu cifrul Jefferson.

În 1817, DESIUS WADSWORTH a proiectat un dispozitiv de criptare care a introdus un nou principiu în criptografie. Inovația a fost că a creat alfabete cu text simplu și cifrat de diferite lungimi. Dispozitivul cu care a făcut asta a fost un disc, cu două inele mobile cu alfabete. Literele și numerele inelului exterior erau detașabile și puteau fi asamblate în orice ordine. Acest sistem de cifrare implementează o substituție polialfabetică periodică.

(Diapozitivul 17) Există multe moduri de a codifica informațiile.

Căpitanul armatei franceze, CHARLES BARBIER, a dezvoltat în 1819 sistemul de codificare ecriture noctrume - scrierea nocturnă. În sistem au fost folosite puncte și liniuțe convexe, dezavantajul sistemului este complexitatea sa, deoarece nu literele au fost codificate, ci sunetele.

LOUIS BRAILE a îmbunătățit sistemul, și-a dezvoltat propriul cifr. Bazele acestui sistem sunt încă folosite astăzi.

(Diapozitivul 18) SAMUEL MORSE a dezvoltat în 1838 un sistem de codificare a caracterelor folosind puncte și liniuțe. El este și inventatorul telegrafului (1837) - un dispozitiv care folosea acest sistem. Cel mai important lucru în această invenție este codul binar, adică utilizarea a doar două caractere pentru a codifica literele.

(Diapozitivul 19) Sarcina „Verificați-vă singur”

(Diapozitivul 20) La sfârșitul secolului al XIX-lea, criptografia a început să dobândească trăsăturile unei științe exacte, și nu doar o artă, a început să fie studiată în academiile militare. Unul dintre ei și-a dezvoltat propriul cifr de câmp militar, numit linia Saint-Cyr. A făcut posibilă creșterea semnificativă a eficienței muncii criptografului, pentru a facilita algoritmul de implementare a cifrului Vigenère. În această mecanizare a proceselor de criptare-decriptare se află contribuția autorilor liniei la criptografia practică.

În istoria criptografiei secolului al XIX-lea. numele lui AUGUST KIRKHOFFES era viu imprimat. În anii 80 ai secolului XIX, a publicat cartea „Criptografie militară” cu un volum de doar 64 de pagini, dar i-au imortalizat numele în istoria criptografiei. Formulează 6 cerințe specifice pentru cifruri, dintre care două se referă la puterea criptării, iar restul - la calitățile operaționale. Una dintre ele („compromiterea sistemului nu ar trebui să cauzeze inconveniente corespondenților”) a devenit cunoscută sub numele de „regula Kerckhoffs”. Toate aceste cerințe sunt relevante astăzi.

În secolul al XX-lea, criptografia a devenit electromecanică, apoi electronică. Aceasta înseamnă că dispozitivele electromecanice și electronice au devenit principalele mijloace de transmitere a informațiilor.

(Diapozitivul 21) În a doua jumătate a secolului XX, în urma dezvoltării bazei elementare a tehnologiei informatice, au apărut codificatoarele electronice. Astăzi, codificatoarele electronice constituie marea majoritate a instrumentelor de criptare. Acestea îndeplinesc cerințele din ce în ce mai mari de fiabilitate și viteza de criptare.

În anii șaptezeci, au avut loc două evenimente care au influențat serios dezvoltarea în continuare a criptografiei. În primul rând, a fost adoptat (și publicat!) primul standard de criptare a datelor (DES) care a „legalizat” principiul Kerckhoffs în criptografie. În al doilea rând, după munca matematicienilor americani W. DIFFI și M. HELLMAN, s-a născut o „nouă criptografie” - criptografia cu cheie publică.

(Diapozitivul 22) Sarcina „Verificați-vă singur”

(Diapozitivul 23) Rolul criptografiei va crește datorită extinderii domeniilor sale de aplicare:

• semnatura digitala,
• autentificarea și confirmarea autenticității și integrității documentelor electronice,
• securitate e-business,
• protecția informațiilor transmise prin internet etc.

Familiarizarea cu criptografie va fi necesară pentru fiecare utilizator al mijloacelor electronice de schimb de informații, prin urmare, criptografie va deveni în viitor „a treia alfabetizare” împreună cu „a doua alfabetizare” - abilități de calculator și tehnologia informației.

În cifrurile de substituție (sau cifrurile de substituție), spre deosebire de , elementele textului nu își schimbă succesiunea, ci se schimbă ele însele, i.e. literele originale sunt înlocuite cu alte litere sau simboluri (una sau mai multe) conform anumitor reguli.

Această pagină descrie cifrurile în care înlocuirea are loc pe litere sau cifre. Când înlocuirea are loc pentru alte caractere non-alfanumerice, pentru combinații de caractere sau modele, aceasta se numește directă.

Cifre monoalfabetice

În cifrurile de substituție monoalfabetică, fiecare literă este înlocuită cu una și doar o altă literă/simbol sau grup de litere/simboluri. Dacă există 33 de litere în alfabet, atunci există 33 de reguli de înlocuire: cu ce să schimbi A, cu ce să schimbi B etc.

Astfel de cifruri sunt destul de ușor de decriptat chiar și fără a cunoaște cheia. Acest lucru se face folosind analiza frecventei text cifrat - trebuie să numărați de câte ori apare fiecare literă în text și apoi să împărțiți la numărul total de litere. Frecvența rezultată trebuie comparată cu referința. Cea mai comună literă pentru limba rusă este litera O, urmată de E și așa mai departe. Adevărat, analiza frecvenței lucrează pe texte literare mari. Dacă textul este mic sau foarte specific în ceea ce privește cuvintele folosite, atunci frecvența literelor va diferi de referință și va trebui să se aloce mai mult timp rezolvării. Mai jos este un tabel cu frecvența literelor (adică frecvența relativă a literelor găsite în text) din limba rusă, calculată pe baza NKRYA.

Utilizarea metodei de analiză a frecvenței pentru a decripta mesajele criptate este descrisă frumos în multe lucrări literare, de exemplu, Arthur Conan Doyle în romanul „” sau Edgar Poe în „”.

Este ușor să compilați un tabel de coduri pentru un cifr de substituție monoalfabetic, dar este destul de dificil să-l amintiți și este aproape imposibil să îl restaurați dacă este pierdut, așa că unele reguli pentru compilarea unor astfel de pagini de cod sunt de obicei inventate. Mai jos sunt cele mai faimoase dintre aceste reguli.

cod aleatoriu

După cum am scris mai sus, în cazul general, pentru cifrul de înlocuire, trebuie să vă dați seama ce literă trebuie înlocuită. Cel mai simplu lucru este să luați și să amestecați la întâmplare literele alfabetului, apoi să le scrieți sub linia alfabetului. Obțineți un tabel de coduri. De exemplu, așa:

Numărul de variante ale unor astfel de tabele pentru 33 de litere ale limbii ruse = 33! ≈ 8,683317618811886*10 36 . Din punctul de vedere al criptării mesajelor scurte, aceasta este varianta cea mai ideală: pentru a decripta, trebuie să cunoașteți tabelul de coduri. Este imposibil să sortați un astfel de număr de opțiuni, iar dacă criptați un text scurt, analiza de frecvență nu poate fi aplicată.

Dar pentru utilizare în misiuni, un astfel de tabel de coduri trebuie prezentat cumva mai frumos. Rezolvatorul trebuie mai întâi fie să găsească pur și simplu acest tabel, fie să rezolve o anumită ghicitoare verbal-literală. De exemplu, ghiciți sau rezolvați.

Cuvânt cheie

Una dintre opțiunile pentru compilarea unui tabel de coduri este utilizarea unui cuvânt cheie. Notăm alfabetul, sub acesta notăm mai întâi un cuvânt cheie format din litere care nu se repetă, apoi scriem literele rămase. De exemplu, pentru cuvânt "manuscris" obținem următorul tabel:

După cum puteți vedea, începutul mesei este amestecat, dar sfârșitul rămâne neamestecat. Acest lucru se datorează faptului că cea mai „senioară” literă din cuvântul „manuscris” este litera „U”, iar după aceasta a rămas „coada” neamestecată. Literele din coadă vor rămâne necodate. Puteți să o lăsați așa (din moment ce majoritatea literelor sunt încă codificate) sau puteți lua un cuvânt care conține literele A și Z, apoi toate literele se vor amesteca și nu va exista nicio „coadă”.

Cuvântul cheie în sine poate fi, de asemenea, prespecificat, de exemplu, folosind sau . De exemplu, așa:

După rezolvarea cadrului rebus aritmetic și potrivirea literelor și numerelor cuvântului criptat, atunci va trebui să introduceți cuvântul rezultat în tabelul de coduri în loc de numere și să introduceți literele rămase în ordine. Obțineți următorul tabel de coduri:

Atbash

Cifrul a fost folosit inițial pentru alfabetul ebraic, de unde și numele. Cuvântul atbash (אתבש) este compus din literele „alef”, „tav”, „bet” și „shin”, adică prima, ultima, a doua și penultima literă ale alfabetului ebraic. Aceasta stabilește regula de substituție: alfabetul este scris în ordine, sub el este scris și invers. Astfel, prima literă este codificată în ultima, a doua - în penultima și așa mai departe.

Expresia „LUI LA EXCEPȚIE” este convertită folosind acest cifr în „ERCHGTZ BL R E VFNPPZHS”. Calculator online Atbash Cipher

ROT1

Acest cifr este cunoscut de mulți copii. Cheia este simplă: fiecare literă este înlocuită cu cea care o urmează în alfabet. Deci, A este înlocuit cu B, B cu C etc., iar Z este înlocuit cu A. „ROT1” înseamnă „ROTARE 1 literă înainte prin alfabet” (în engleză „rotire/deplasare alfabetul cu o literă înainte”). Mesajul „Gryuklokotam mormăit noaptea” va deveni „Tsyalmplpubn tsyalmplpubnyu rp opshbn”. ROT1 este distractiv de utilizat, deoarece este ușor de înțeles chiar și pentru un copil și ușor de utilizat pentru criptare. Dar este la fel de ușor de descifrat.

Cifrul lui Cezar

Cifrul Caesar este unul dintre cele mai vechi cifruri. În timpul criptării, fiecare literă este înlocuită cu o alta, care este separată de aceasta în alfabet nu de una, ci de un număr mai mare de poziții. Cifrul este numit după împăratul roman Gaius Iulius Caesar, care l-a folosit pentru corespondența secretă. A folosit o schimbare de trei litere (ROT3). Mulți oameni sugerează să facă criptare pentru alfabetul rus folosind această schimbare:

Încă cred că există 33 de litere în rusă, așa că propun acest tabel de coduri:

Interesant, în această versiune, expresia „unde este ariciul?” este citită în alfabetul de înlocuire :)

Dar, la urma urmei, schimbarea se poate face printr-un număr arbitrar de litere - de la 1 la 33. Prin urmare, pentru comoditate, puteți face un disc format din două inele care se rotesc unul față de celălalt pe aceeași axă și puteți scrie litere ale alfabet pe inele din sectoare. Atunci va fi posibil să aveți la îndemână cheia pentru codul Caesar cu orice offset. Sau puteți combina cifrul Caesar cu atbash pe un astfel de disc și obțineți ceva de genul acesta:

De fapt, de aceea astfel de cifruri sunt numite ROT - din cuvântul englezesc "rotate" - "rotate".

ROT5

În această opțiune, doar numerele sunt codificate, restul textului rămâne neschimbat. Există 5 substituții, deci ROT5: 0↔5, 1↔6, 2↔7, 3↔8, 4↔9.

ROT13

ROT13 este o variație a cifrului Caesar pentru alfabetul latin cu o schimbare de 13 caractere. Este adesea folosit pe internet în forumurile în limba engleză ca mijloc de a ascunde spoilere, puncte principale, soluții puzzle și materiale ofensive din perspectiva ocazională.

Alfabetul latin de 26 de litere este împărțit în două părți. A doua jumătate este scrisă sub prima. La codificare, literele din jumătatea superioară sunt înlocuite cu litere din jumătatea inferioară și invers.

ROT18

Totul este simplu. ROT18 este o combinație de ROT5 și ROT13 :)

ROT47

Există o versiune mai completă a acestui cifr - ROT47. În loc să folosească secvența alfabetică A-Z, ROT47 folosește un set de caractere mai mare, aproape toate caracterele afișate din prima jumătate a tabelului ASCII. Folosind acest cifru, puteți codifica cu ușurință url, e-mail și nu va fi clar ce anume este url și e-mail :)

De exemplu, un link către acest text ar fi criptat astfel: 9EEAi^^ [email protected]]CF^82>6D^BF6DE^4CJAE^4:A96C^K2> [email protected] Doar un ghicitor experimentat va putea ghici din dublurile de caractere repetate la începutul textului că 9EEAi^^ poate însemna HTTP:⁄⁄ .

Piața Polibiu

Polybius este un istoric, comandant și om de stat grec care a trăit în secolul al III-lea î.Hr. El a propus codul original pentru o înlocuire simplă, care a devenit cunoscută drept „pătratul Polybius” sau tabla de șah a lui Polybius. Acest tip de codare a fost folosit inițial pentru alfabetul grecesc, dar apoi a fost extins la alte limbi. Literele alfabetului se potrivesc într-un pătrat sau într-un dreptunghi potrivit. Dacă există mai multe litere pentru pătrat, atunci acestea pot fi combinate într-o singură celulă.

Un astfel de tabel poate fi folosit ca în cifrul Caesar. Pentru a cripta pe un pătrat, găsim litera textului și o introducem pe cea de jos din aceasta în aceeași coloană în criptare. Dacă litera se află în rândul de jos, atunci o luăm pe cea de sus din aceeași coloană. Pentru chirilic, puteți folosi tabelul ROT11(un analog al cifrului Caesar cu o schimbare de 11 caractere):

Literele primei linii sunt codificate în literele celei de-a doua, a doua - în a treia și a treia - în prima.

Dar este mai bine, desigur, să folosiți „cipul” pătratului Polybius - coordonatele literelor:

Sub fiecare literă a textului codificat scriem într-o coloană două coordonate (sus și lateral). Veți primi două rânduri. Apoi scriem aceste două linii într-o singură linie, o împărțim în perechi de numere și utilizând aceste perechi ca coordonate, codificăm din nou conform pătratului Polybius.

Poate fi complicat. Coordonatele inițiale sunt scrise într-o linie fără a fi împărțite în perechi, deplasate cu ciudat numărul de pași, împărțiți rezultatul în perechi și codificați din nou.

Polybius Square poate fi creat și folosind un cuvânt de cod. Mai întâi, cuvântul cod este introdus în tabel, apoi literele rămase. Cuvântul cod nu trebuie să conțină litere repetate.

O variantă a cifrului Polybius este folosită în închisori prin atingerea coordonatele literelor - mai întâi numărul liniei, apoi numărul literei din linie.

Cifrul poetic

Această metodă de criptare este similară cu cifrul Polybius, dar cheia nu este alfabetul, ci o poezie care se potrivește rând cu rând într-un pătrat de o dimensiune dată (de exemplu, 10 × 10). Dacă linia nu este inclusă, atunci „coada” sa este tăiată. În plus, pătratul rezultat este folosit pentru a codifica textul literă cu literă cu două coordonate, ca în pătratul Polybius. De exemplu, luăm un vers bun „Borodino” de Lermontov și completăm tabelul. Observăm că literele Yo, Y, X, W, W, Y, E nu sunt în tabel, ceea ce înseamnă că nu le putem cripta. Literele sunt, desigur, rare și s-ar putea să nu fie necesare. Dar dacă tot sunt necesare, va trebui să alegeți un alt vers care să aibă toate literele.

RUS/LAT

Probabil cel mai obișnuit cifru :) Dacă încerci să scrii în rusă, uitând să treci la aspectul rusesc, obții ceva de genul acesta: Tckb gsnfnmcz gbcfnm gj-heccrb? pf,sd gthtrk.xbnmcz yf heccre. hfcrkflre? nj gjkexbncz xnj-nj nbgf "njuj^ De ce nu un cifr? Cel mai mult că niciunul nu este un cifr de înlocuire. Tastatura acționează ca un tabel de coduri.

Tabelul de conversie arată astfel:

Litoreea

Litorea (din lat. littera - literă) - scriere secretă, un fel de scriere cifrată folosită în literatura antică scrisă de mână rusă. Există două tipuri de litorea: simplă și înțeleaptă. O scrisoare simplă, denumită altfel, este după cum urmează. Dacă „e” și „e” sunt numărate ca o literă, atunci treizeci și două de litere rămân în alfabetul rus, care poate fi scris în două rânduri - șaisprezece litere fiecare:

Obțineți analogul rusesc al cifrului ROT13 - ROT16:) La codificare, litera superioară este schimbată în cea inferioară, iar cea inferioară în cea superioară. O versiune și mai simplă a litoreei lasă doar douăzeci de consoane:

Se dovedește un cifr ROT10. La criptare, doar consoanele sunt schimbate, în timp ce vocalele și altele care nu sunt incluse în tabel sunt lăsate așa cum sunt. Se dovedește ceva de genul „dicționar → lsosh”, etc.

Littoria înțeleaptă implică reguli de substituție mai complexe. În diverse versiuni care au ajuns până la noi, se folosesc substituții de grupuri întregi de litere, precum și combinații numerice: fiecărei litere consoane i se atribuie un număr, iar apoi se efectuează operații aritmetice pe succesiunea de numere rezultată.

Criptare Bigram

Cifrul Playfair

Cifrul Playfair este o tehnică manuală de criptare simetrică care a fost pionier în utilizarea înlocuirii bigramelor. Inventat în 1854 de Charles Wheatstone. Cifrul prevede criptarea perechilor de caractere (bigrame), în loc de caractere unice, ca în cifrul de substituție și în sistemele de criptare Vigenère mai complexe. Astfel, cifrul Playfair este mai rezistent la fisurare decât cifrul simplu de substituție, deoarece analiza frecvenței este mai dificilă.

Cifrul Playfair folosește un tabel 5x5 (pentru alfabetul latin, pentru alfabetul rus este necesar să măriți dimensiunea tabelului la 6x6) care conține un cuvânt cheie sau o expresie. Pentru a crea un tabel și a utiliza un cifr, trebuie doar să rețineți cuvântul cheie și patru reguli simple. Pentru a crea un tabel cheie, în primul rând, trebuie să completați celulele goale ale tabelului cu literele cuvântului cheie (fără a scrie caractere repetate), apoi completați celulele rămase ale tabelului cu caractere alfabetice care nu sunt găsite în cuvântul cheie, în ordine (în textele în limba engleză, caracterul „Q” este de obicei omis, pentru a reduce alfabetul, în alte versiuni „I” și „J” sunt combinate într-o singură celulă). Cuvântul cheie și literele ulterioare ale alfabetului pot fi introduse în tabel linie cu linie de la stânga la dreapta, boustrophedon sau într-o spirală din colțul din stânga sus spre centru. Cuvântul cheie, completat cu alfabetul, alcătuiește o matrice 5x5 și este cheia de cifrare.

Pentru a cripta un mesaj, este necesar să-l împărțiți în bigrame (grupuri de două caractere), de exemplu „Hello World” devine „HE LL OW OR LD”, și găsiți aceste bigrame în tabel. Cele două simboluri bigram corespund colțurilor dreptunghiului din tabelul cheie. Determinați pozițiile colțurilor acestui dreptunghi unul față de celălalt. Apoi, ghidați de următoarele 4 reguli, criptăm perechi de caractere în textul sursă:

1) Dacă două caractere bigram se potrivesc, adăugați „X” după primul caracter, criptați o nouă pereche de caractere și continuați. În unele versiuni ale cifrului Playfair, „Q” este folosit în loc de „X”.

2) Dacă caracterele bigrame ale textului sursă apar pe o singură linie, atunci aceste caractere sunt înlocuite cu caracterele situate în coloanele cele mai apropiate din dreapta caracterelor corespunzătoare. Dacă caracterul este ultimul caracter din șir, atunci este înlocuit cu primul caracter al aceluiași șir.

3) Dacă caracterele bigrame ale textului sursă apar într-o coloană, atunci acestea sunt convertite în caracterele aceleiași coloane, situate direct sub ele. Dacă caracterul este caracterul de jos într-o coloană, atunci este înlocuit cu primul caracter al aceleiași coloane.

4) Dacă simbolurile bigrame ale textului sursă sunt în coloane diferite și în rânduri diferite, atunci acestea sunt înlocuite cu simboluri situate pe aceleași rânduri, dar corespunzătoare altor colțuri ale dreptunghiului.

Pentru decriptare, este necesar să se folosească inversarea acestor patru reguli, eliminând caracterele „X” (sau „Q”), dacă acestea nu au sens în mesajul original.

Luați în considerare un exemplu de compunere a unui cifr. Folosim tasta „Exemplu Playfair”, apoi matricea va arăta astfel:

Să criptăm mesajul „Ascunde aurul în ciotul de copac”. Îl împărțim în perechi, fără a uita regula. Primim: „HI DE TH EG OL DI NT HE TR EX ES TU MP”. Se aplică următoarele reguli:

1. Diagrama HI formează un dreptunghi, înlocuiți-l cu BM.

2. Diagrama DE este situată într-o coloană, o înlocuim cu ND.

3. Diagrama TH formează un dreptunghi, îl înlocuim cu ZB.

4. Diagrama EG formează un dreptunghi, înlocuiți-l cu XD.

5. Bigram OL formează un dreptunghi, îl înlocuim cu KY.

6. Bigramul DI formează un dreptunghi, îl înlocuim cu BE.

7. Diagrama NT formează un dreptunghi, îl înlocuim cu JV.

8. Diagrama HE formează un dreptunghi, îl înlocuim cu DM.

9. Diagrama TR formează un dreptunghi, îl înlocuim cu UI.

10. Diagrama EX este pe o linie, înlocuiți-o cu XM.

11. Bigramul ES formează un dreptunghi, îl înlocuim cu MN.

12. Diagrama TU este pe o linie, înlocuiți-o cu UV.

13. Diagrama MP formează un dreptunghi, îl înlocuim cu IF.

Obținem textul cifrat „BM ND ZB XD KY BE JV DM UI XM MN UV IF”. Astfel mesajul „Ascunde aurul în ciotul de copac” este convertit în „BMNDZBXDKYBEJVDMUIXMMNUVIF”.

Wheatstone pătrat dublu

Charles Wheatstone a dezvoltat nu numai cifrul Playfair, ci și o altă metodă de criptare bigramă, care se numește „pătrat dublu”. Cifrul folosește două tabele simultan, plasate de-a lungul aceleiași linii orizontale, iar criptarea merge în diagrame, ca în cifrul Playfair.

Există două tabele cu alfabet rusesc plasate aleatoriu în ele.

Înainte de criptare, mesajul original este împărțit în diagrame. Fiecare diagramă este criptată separat. Prima literă a diagramei se găsește în tabelul din stânga, iar a doua literă se găsește în tabelul din dreapta. Apoi, ei construiesc mental un dreptunghi, astfel încât literele bigrame să se afle la vârfurile sale opuse. Celelalte două vârfuri ale acestui dreptunghi dau literele digramei textului cifrat. Să presupunem că bigrama textului inițial al IL este criptată. Litera ȘI se află în coloana 1 și în rândul 2 din tabelul din stânga. Litera L se află în coloana 5 și în rândul 4 din tabelul din dreapta. Aceasta înseamnă că dreptunghiul este format din rândurile 2 și 4, precum și coloanele 1 din tabelul din stânga și 5 din tabelul din dreapta. Prin urmare, diagrama ciphertext include litera O, situată în coloana 5 și rândul 2 al tabelului din dreapta, și litera B, situată în coloana 1 și rândul 4 din tabelul din stânga, adică. obținem bigrama textului cifrat OB.

Dacă ambele litere ale diagramei mesajului se află pe aceeași linie, atunci literele textului cifrat sunt preluate din aceeași linie. Prima literă a bigramei textului cifrat este preluată din tabelul din stânga în coloana corespunzătoare celei de-a doua litere a bigramei mesajului. A doua literă a bigramei textului cifrat este preluată din tabelul din dreapta în coloana corespunzătoare primei litere a bigramei mesajului. Prin urmare, diagrama mesajului TO se transformă într-o bigramă a textului cifrat ZB. Toate diagramele mesajului sunt criptate într-un mod similar:

Mesaj

Text cifrat PE OV SCHN FM ESH RF BZh DC

Criptarea folosind metoda „dublu pătrat” oferă un cifr foarte rezistent la deschidere și ușor de utilizat. Spargerea textului cifrat „dublu pătrat” necesită mult efort, în timp ce lungimea mesajului trebuie să fie de cel puțin treizeci de rânduri, iar fără computer nu este deloc realist.

Cifre polialfabetice

Cifrul Vigenère

Cifrul Vigenère a devenit o dezvoltare naturală a cifrului Caesar. Spre deosebire de cifrurile monoalfabetice, acesta este deja un cifr polialfabetic. Cifrul Vigenère constă dintr-o secvență de mai multe cifruri Caesar cu valori diferite de schimbare. Pentru criptare, se poate folosi un tabel de alfabet numit „tabula recta” sau „Vigenere square (table)”. Fiecare etapă de criptare folosește alfabete diferite, selectate în funcție de litera cuvântului cheie.

Pentru latină, tabelul Vigenère ar putea arăta astfel:

Pentru alfabetul rus, așa:

Este ușor de observat că rândurile acestui tabel sunt cifruri ROT cu o schimbare succesiv crescândă.

Criptarea este după cum urmează: sub linia cu textul sursă, cuvântul cheie este scris ciclic pe a doua linie până când întreaga linie este completată. Fiecare literă din textul sursă de mai jos are propria sa literă cheie. Mai departe în tabel găsim litera codificată a textului în linia de sus și litera cuvântului cod în stânga. La intersecția coloanei cu litera originală și a rândului cu litera de cod, va exista litera criptată dorită a textului.

Un efect important obținut atunci când se utilizează un cifru polialfabetic precum cifrul Vigenère este mascarea frecvențelor de apariție a anumitor litere în text, de care lipsesc cifrurile de substituție simple. Prin urmare, nu va mai fi posibilă aplicarea unei analize a frecvenței unui astfel de cifr.

Pentru a cripta cu cifrul Vigenère, puteți utiliza Calculator online de criptare Vigenère. Pentru diferite variante ale cifrului Vigenère cu deplasare la dreapta sau la stânga, precum și cu înlocuirea literelor cu cifre, puteți utiliza tabelele de mai jos:

Cifrul Gronsveld

cifra de carte

Dacă, totuși, o carte întreagă (de exemplu, un dicționar) este folosită ca cheie, atunci este posibil să se cripteze nu litere individuale, ci cuvinte întregi și chiar fraze. Apoi coordonatele cuvântului vor fi numărul paginii, numărul liniei și numărul cuvântului din linie. Există trei numere pentru fiecare cuvânt. De asemenea, puteți utiliza notația internă a cărții - capitole, paragrafe și așa mai departe. De exemplu, este convenabil să folosiți Biblia ca o carte de coduri, deoarece există o împărțire clară în capitole, iar fiecare verset are propriul său marcaj, ceea ce face ușor să găsiți rândul dorit de text. Adevărat, nu există cuvinte moderne precum „calculator” și „internet” în Biblie, așa că pentru expresii moderne este mai bine, desigur, să folosiți un dicționar enciclopedic sau explicativ.

Acestea erau cifruri de substituție în care literele sunt înlocuite cu altele. Și există și în care literele nu sunt înlocuite, ci amestecate între ele.

În această zi, Serviciul Criptografic al Rusiei își sărbătorește sărbătoarea profesională.

"Criptografie" din greaca veche inseamna „scriere secretă”.

Cum au fost ascunse cuvintele?

O metodă deosebită de transmitere a unei scrisori secrete a existat în timpul domniei dinastiei faraonilor egipteni:

a ales un sclav. I-au bărbierit capul chel și i-au aplicat textul mesajului cu vopsea vegetală rezistentă la apă. Când părul creștea, acesta era trimis destinatarului.

Cifru- acesta este un fel de sistem de transformare a textului cu un secret (cheie) pentru a asigura secretul informațiilor transmise.

AiF.ru a făcut o selecție de fapte interesante din istoria criptării.

Toate sistemele secrete de scriere au

1. Acrostic- un text cu sens (cuvânt, frază sau propoziție), compus din literele inițiale ale fiecărui rând din poezie.

Iată, de exemplu, o poezie ghicitoare cu un indiciu în primele litere:

D Sunt cunoscut în general sub propriul meu nume;
R necinstiții și cei fără vină jur pe el,
La Tehoy în dezastre sunt mai mult decât orice,
ȘI viața este mai dulce cu mine și în cea mai bună cotă.
B Pot sluji numai fericirea sufletelor curate,
DARîntre răufăcători – nu voi fi creat.
Yuri Neledinsky-Meletsky
Serghei Esenin, Anna Akhmatova, Valentin Zagoryansky au folosit adesea acrostice.

2. Litoree- un fel de scriere cifră folosită în literatura rusă antică scrisă de mână. Este simplu și înțelept. Una simplă se numește o literă farfurie, constă în următoarele: punerea consoanelor pe două rânduri în ordine:

folosesc litere mari în locul celor mai mici în scris și invers, iar vocalele rămân neschimbate; de exemplu, tokepot = pisoi etc.

Wise litorea implică reguli de substituție mai complexe.

3. ROT1- cifr pentru copii?

Poate că l-ați folosit și în copilărie. Cheia cifrului este foarte simplă: fiecare literă a alfabetului este înlocuită cu următoarea literă.

A devine B, B devine C și așa mai departe. „ROT1” înseamnă literal „rotiți 1 literă înainte în alfabet”. Fraza „Îmi place borșul” se transformă într-o frază secretă „Un vps yavmya”. Acest cifru este menit să fie distractiv, ușor de înțeles și de descifrat, chiar dacă cheia este folosită invers.

4. Din rearanjarea termenilor...

În timpul Primului Război Mondial, mesajele confidențiale au fost trimise folosind așa-numitele fonturi de permutare. În ele, literele sunt rearanjate folosind niște reguli sau chei date.

De exemplu, cuvintele pot fi scrise invers, astfel încât fraza "mama a spalat rama" se transformă într-o frază „amam alym umar”. O altă cheie de permutare este să permuți fiecare pereche de litere, astfel încât mesajul anterior să devină „sunt um um al ar um”.

Se poate părea că regulile complexe de permutare pot face aceste cifruri foarte dificile. Cu toate acestea, multe mesaje criptate pot fi decriptate folosind anagrame sau algoritmi de computer moderni.

5. Cifrul shift al lui Cezar

Este format din 33 de cifruri diferite, câte unul pentru fiecare literă a alfabetului (numărul de cifruri variază în funcție de alfabetul limbii folosite). Persoana trebuia să știe ce cifră Iulius Caesar să folosească pentru a descifra mesajul. De exemplu, dacă se folosește cifrul Ё, atunci A devine Ё, B devine F, C devine Z și așa mai departe în ordine alfabetică. Dacă se folosește Y, atunci A devine Y, B devine Z, C devine A și așa mai departe. Acest algoritm stă la baza multor cifruri mai complexe, dar în sine nu oferă o protecție fiabilă a secretului mesajelor, deoarece verificarea a 33 de chei de cifrare diferite va dura relativ puțin timp.

Nimeni nu putea. Încearcă-te

Mesajele publice criptate ne tachinează cu intriga lor. Unele dintre ele rămân încă nerezolvate. Aici sunt ei:

Cryptos. O sculptură a artistului Jim Sanborn care se află în fața sediului Central Intelligence Agency din Langley, Virginia. Sculptura conține patru cifruri; până acum nu a fost posibilă deschiderea celui de-al patrulea cod. În 2010, a fost dezvăluit că caracterele 64-69 NYPVTT din partea a patra reprezintă cuvântul BERLIN.

Acum că ai citit articolul, cu siguranță vei putea rezolva trei cifruri simple.

Lăsați opțiunile dvs. în comentariile acestui articol. Răspunsul va apărea la ora 13:00 pe 13 mai 2014.

Răspuns:

1) farfurie

2) Puiul de elefant s-a săturat de tot

3) Vreme bună