Проектно-исследовательская работаТема: «Способы шифрования текстов»

Муниципальное автономное общеобразовательное

учреждение

муниципального образования город Краснодар

средняя общеобразовательная школа № 93

имени Кронида Обойщикова

Проектно-исследовательская работа

Тема: «Способы шифрования текстов»

Выполнил:

Богданов Андрей

Ученик 3 «Л» МАОУ

СОШ №93

Руководитель:

Жижилева К.А.

г. Краснодар,

2021 г.

Оглавление

Введение………………………………………………………………...…......3

1. Немного фактов из истории появления…………………………………...4

2. Определение………………………………………………………………...6

3. Примеры шифрования……………….………………………….…..…...…7

Заключение…………………………………………………………………...10

Используемая литература……………………………………………...…….12

Введение
Общество, в котором живёт человек, на протяжении своего развития имеет дело с информацией. Она накапливается, перерабатывается, хранится, передаётся.

А все ли и всегда должны знать всё?

Конечно, нет.

Люди всегда стремились скрыть свои секреты.

Одной из важнейших областей применений математики является криптография — наука о шифрах, т. е. способах преобразования информации, позволяющих скрывать её содержание от посторонних.

Цель: показать, что в современном мире тема шифрования очень актуальна и широко применима.

Задачи: узнать, с чего началась наука шифрования; изучить способы шифрования текстов; узнать область применения.

Гипотеза:

1. Немного фактов из истории появления

Шифрование — то есть сокрытие информации — появилось еще в древние времена. А уж когда возникли государства, армии, войны, разведка — то возникла необходимость тайно передавать какие-то сведения, чтобы, если вдруг они попадутся в руки врагу, тот ничего бы не понял. Нужны были тайные знаки, чтобы узнавать своих. Например, разрезали на части монету. Люди могли никогда друг друга не видеть, но если посланец предъявлял свою половинку, и при наложении обе части совпадали, значит, это свой.

В древности люди еще и придумывали «тайные языки»,  на которых можно было устно разговаривать, и никто из посторонних не мог понять эту «тарабарщину». В старину на Руси были такие люди, которые назывались офени. Это бродячие торговцы разным мелким товаром — гребнями, бусами, нитками, пуговицами, ленточками, иголками, ножницами и так далее. Но они не только занимались торговлей, но подчас выведывали разные тайны, то есть торговля у них служила лишь прикрытием для разведки. И вот между собой они говорили на специальном языке — брали слово и переставляли местами слоги. Если слово двусложное, то сперва говорили второй слог, потом первый. Не «палка», а «капал», не «рыба», а «бары». Если слово трехсложное, то сперва говорили третий слог, потом второй, потом первый. Вместо «рыбалка» было «кабалры». Ну и так далее.

Были и другие старинные шифры. Например, слова писались не слева направо, а справа налево. Не «капуста», а «атсупак», не «бабушка», а «акшубаб».

Еще в старину часто использовали шифр, когда буквы в слове писались в зеркальном отражении.

Один из самых известных методов шифрования носит имя Цезаря, который если и не он сам изобрел, то активно им пользовался. Шифр Цезаря — это вид шифра подстановки, в котором каждый символ в открытом тексте заменяется символом, находящимся на некотором постоянном числе позиций левее или правее него в алфавите. Например, в шифре со сдвигом вправо на 3, А была бы заменена на Г, Б станет Д, и так далее.

Но это всё довольно простые шифры, которые очень легко разгадать. А были и посложнее.

2. Определение

Есть два разных способа тайно передавать сообщение. Первый — это криптография (от греческого «криптос» — тайна и «графо» — пишу), в переводе на русский «тайнопись». Идея в том, что мы каким-то хитрым образом искажаем текст, который хотим скрыть, и кто этого способа не знает, не сможет его восстановить.

Второй способ называется стеганография (от греческого «стеганос» — скрытый и «графо» — пишу). Здесь мы поступаем хитрее — никак не изменяем сам текст, который хотим передать, но прячем его среди ненужной информации.

Шифровать необходимо ту информацию, которая нуждается в защите:

- государственная тайна,

- военная тайна,

- коммерческая тайна,

- юридическая тайна,

- врачебная тайна и др.

Теперь рассмотрим несколько простых способов шифрования текстов.

3. Примеры шифрования

1. Самое простое и самое известное из правил шифрования называется «плюс один». Идея заключается в том, что вместо шифруемой буквы мы подставляем следующую по алфавиту. Вместо «А» — «Б», вместо «Б» — «В», и так далее. А вместо «Я» — подставляем «А».

Вот так делается шифровка методом «плюс один»:

Расшифровка происходит наоборот: каждую букву в зашифрованной строчке мы заменяем на предыдущую в алфавите. А если это была буква «А», то заменяем ее на «Я».

ЗАДАНИЕ:

Расшифруйте указанным способом набор букв:

НПК ЛМБТТ ТБНЬК МФШЩЙК

Точно так же можно применять шифр «плюс два», когда вместо «А» пишем «В», вместо «Б» — «Г», и так далее, вместо «Э» — «Я», вместо «Ю» — «А», вместо «Я» — «Б».

2. Художник Самуэль Морзе придумал способ кодирования текста точками и тире. Такая кодировка называется морзянка. Морзянка долго использовалась на телеграфе и для передач по радио. Кроме того, морзянку можно передавать с помощью прожектора или фонарика.

Раньше все радисты и разведчики знали азбуку Морзе наизусть. Таким способом можно закодировать всё, что угодно.

Н апример: СОС (сигнал о помощи). Вот как он выглядит: ··· − − − ···

ЗАДАНИЕ:

Расшифруйте указанным способом набор символов:

… _._ _ _ _ ._. _ _ _ ._ _ . . . . _. ._

_._ ._.. ._ . . . . . . _. ._ ._._ ._. ._ _. . . _ _ _ _ ._

3. В криптографии квадрат Полибия , также известный как шахматная доска Полибия — оригинальный код простой замены, одна из древнейших систем кодирования, предложенная Полибием (греческий историк, полководец, государственный деятель, III век до н. э.). Данный вид кодирования изначально применялся для греческого алфавита, но затем был распространен на другие языки.

Идею формирования таблицы шифрования проиллюстрируем для русского языка.

Фраза «Чужой тайны не поверяй» при помощи шифра Полибия выглядит так:

51 43 22 34 25 42 11 25 33 55 33 16 35 34 13 16 36 63 25

Заключение

С каждым годом компьютерная информация играет все более важную роль в нашей жизни, и все большую актуальность приобретают проблемы ее защиты. Одним из способов обеспечения безопасности данных является криптография, то есть шифрование данных.

Изначально криптография использовалась только для безопасного хранения документов. Пользователь зашифровывал их, делая недоступными для злоумышленников. Сегодня область применения криптографии существенно расширилась. Такие явления, как мобильная связь, платное телевидение или интернет-покупки не были бы возможны без применения криптографических методов, позволяющих гарантировать безопасность и неприкосновенность данных. В настоящее время во всех развитых странах разработаны стандартные алгоритмы шифрования, имеющие гарантированную стойкость. Это означает, что без знания ключа (даже зная сам алгоритм) злоумышленник не сможет расшифровать сообщение за приемлемое время (менее 20 лет). В России это ГОСТ 28147-89, в США - DES (Data Encryption Standard). 

Есть и удивительные примеры использования криптографии: науке известны случаи, когда шифры, созданные много лет назад, остаются неразгаданными, несмотря на компьютерные технологии и усилия многих ученых .

Вывод: шифров великое множество, и Вы так же можете придумать свой собственный шифр, однако изобрести стойкий шифр очень сложно, поскольку наука дешифровки с появлением компьютеров шагнула далеко вперед и любой любительский шифр будет взломан специалистами за очень короткое время.

Современная криптография – наука на стыке математики и информатики – продолжает изучение вопросов о надежном шифровании, безопасном хранении информации.

Используемая литература

Wikipedia https://ru.wikipedia.org

Inthernet