Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №23
шифры
Выполнил
Исайкин Василий
Анатольевич. 7А класс
Проверила Кичуткина Светлана Валерьевна
Город Южно-Сахалинск.
2017г.
содержание
- Введение.
- Шифр(понятие).
- Развитие криптографии.
- Шифр с использованием кодового слова.
- Шифр атбаш
- Первая криптография.
- Жезл-скитала.
- Диск Энея, квадрат полибия.
- Моноалфавитный шифр
- литература
введение
Давным-давно люди искали способы сохранить секреты. Для этого появилась криптография(наука о шифрах). Она используется и сейчас и ещё долго будет использоваться. Думаю многие люди, в том числе и я, ещё не раз встретятся с термином «шифр». Обычно это ассоциируется с «тайной»…Ну а как можно пройти мимо такой темы, что со мною и случилось. Одно слово «шифр» уже захватывает, так почему же не узнать побольше…
Шифр (понятие)
- Шифр — это система преобразования текста для обеспечения секретности передаваемой информации. Шифры применяются, в вооруженных силах для передачи текста секретных документов, банками для обеспечения безопасности транзакций (денежных переводов), а также некоторыми интернет-сервисами по различным причинам.
- Важным параметром любого шифра является ключ — это алгоритм с помощью которого зашифровывают или расшифровывают сообщение. В современной криптографии предполагается, что вся секретность шифра сосредоточена в ключе.
- Самым доступным и незаметным шифром является азбука. Тут ключом является формы букв.
- Шифр может представлять собой условную азбуку из цифр или букв, либо алгоритм преобразования обычных цифр и букв. Процесс засекречивания сообщения с помощью шифра называется шифрованием. Криптоанализ — наука о методах расшифровки.
- В шифрах замены существует исходный алфавит, в котором записаны буквы настоящего алфавита, и алфавит замены, в котором написаны буквы условного алфавита. Вместе сходный алфавит и алфавит замены составляют ключ.
- Не стоит путать шифр с кодированием - простым преобразованием информации из одного вида в другой. В кодировании отсутствует понятие ключа. В наше время кодирование практически не используется для защиты информации от несанкционированного доступа., а скажем для программирования, преобразования информации в более удобную форму или для других целей.
Развитие криптографии
В Древние времена, когда криптография была плохо развита, шифров ещё не было. Люди использовали самые разные методы для сохранения тайн. Говорят, что один царь побрил голову слуге и написал на ней послание. А когда волосы отросли, царь отправил слугу к союзнику.
Когда криптография начала развиваться, появились другие способы сохранения тайн: шифры. Первые шифры были несложные. Один из первых шифров это тарабарская грамота. В таком шифре гласные буквы остаются такими-же, а согласные менялись с помощью такого алгоритма (или ключа) :
б в г д ж з к л м н
щ ш ч ц х ф т с р п
Действовал этот шифр так: возьмём слово «великий государь». Нам нужно его зашифровать. Для этого меняем все согласные на противоположные согласные данной схеме. В результате мы получим слово «шеситий чолуцамь». Вряд ли кто догадается что это означает. Тарабарская грамота относится к шифрам простой замены.
Если вы хотите создать собственный шифр замены, вы должны выполнять некоторые требования:
1- разные буквы должны обозначаться другими разными буквами, но не несколькими буквами одновременно. Например: буква «л» исходного алфавита обозначается как «с» алфавита замены, но не «с» и «ф» одновременно. Иначе это будет шифр омофонической замены, который усложняется тем, что В этих шифрах буквы исходного алфавита соответствуют больше чем одному символу из алфавита замены.
2-шифр должен быть трудно разгадываемым(чтобы противник не расшифровал).
3-шифр не должен иметь длительную операцию кодирования. Если долго кодировать информацию, она может устареть.
- Шифр с использованием кодового слова .
- Также есть и другие ранние методы. Например: шифр с использованием кодового слова.
- Для создания этого шифра берём ключевое слово, которое содержит одну букву каждого вида , скажем слово «танец». Ставим в начала конечного алфавита, и в итоге:
А б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
Т а н е ц б в г д ё ж з и й к л м о п р с у ф х ч ш щ ъ ы ь э ю я
Пример шифрования : зашифруем слово «бурундук». Меняем буквы. И в итоге получилось слово «асоскцсз».
Шифр атбаш
Сначала применялся в народе под названием «иврит». Это тоже шифр простой замены. Заключался в том ,что буквы алфавита просто ставили «задом наперёд». Например латинский алфавит :
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
z y x w v u t s r q p o n m l k j i h g f e d c b a
Скажем если зашифровать по этому принципу слово «bananas» то получится слово «yzmzmzh».
Первая криптография
- Имеются свидетельства, что криптография как техника защиты текста возникла вместе с письменностью, и способы тайного письма были известны уже древним цивилизациям Индии, Египта и Месопотамии. В древнеиндийских текстах среди «64-х искусств» названы способы изменения текста, некоторые из них можно отнести к криптографическим.
- Также автор таблички с рецептом для изготовления глазури для гончарных изделий из Месопотамии использовал редкие обозначения, пропускал буквы, а имена заменял на цифры, чтобы скрыть написанное. Этот принцип нельзя отнести ни к кодированию ни к шифру. В нём нет ни «процесса кодирования», ни ключа. В дальнейшем встречаются различные упоминания об использовании криптографии, большая часть относится к использованию в военном деле.
жезл-скитала
- Много свидетельств сохранилось о системах шифров применяемых в Древней Греции, известно, что в Спарте в V–IV веках до нашей эры существовала тайнопись. Со времен войны Спарты против Афин в пятом веке до нашей эры стал известен шифр «Скитала».
- Для его реализации применялся скитала – жезл, который имел цилиндрическую форму. На скиталу виток к витку наматывалась узенькая лента из папируса, а потом на этой ленте вдоль оси жезла-скиталы записывался открытый текст. Лента разматывалась и для непосвященных получалось, что поперек ленты в беспорядке написаны буквы.
- Затем лента отправлялась адресату. Адресат, в свою очередь, брал такой же жезл-скиталу, таким же образом наматывал на него полученную ленту и читал сообщение вдоль оси скиталы. Заметим, что в этом шифре преобразование открытого текста в шифрованный заключается в определенной перестановке букв открытого текста. Есть много типов шифрования (общедоступно около 50 типов). Класс шифров, к которым можно отнести шифр «Скитала», называют шифрами перестановки.
Диск Энея, Квадрат Полибия
- Диск Энея представлял собой диск диаметром 10—15 см с отверстиями по числу букв алфавита. Для записи сообщения нитка протягивалась через отверстия в диске, соответствующим буквам сообщения. При чтении получатель вытягивал нитку, и получал буквы, правда, в обратном порядке.
- Первым действительно криптографическим инструментом можно назвать квадрат Полибия. В нём буквы алфавита записывались в квадрат 5 на 5 (при использовании греческого алфавита одна ячейка оставалась пустой), после чего с помощью факелов передавались номер строки и столбца, соответствующие символу в таблице (на каждую букву приходилось два сигнала: число факелов обозначало разряд буквы по горизонтали и вертикали).
1
1
2
2
Α
Ζ
3
3
Β
4
Λ
Η
Γ
4
Μ
Θ
Δ
5
5
Π
Ε
Ι
Ν
Φ
Ρ
Κ
Ξ
Χ
Σ
Ο
Ψ
Τ
Ω
Υ
Квадрат Полибия с греческим алфавитом. Для передачи, например, буквы «Θ» сначала показывали два факела, потом три.
моноалфавитный шифр
- Цезарь использовал в переписках моноалфавитный шифр, вошедший в историю как Шифр Цезаря. Книгу о шифре Цезаря написал грамматик Проб. В шифре Цезаря каждая буква алфавита циклически сдвигается на определённое число позиций. Величину сдвига можно рассматривать как ключ шифрования.
- Возьмём за ключ цифру 7.
- Допустим, нам надо зашифровать английское слово «cat». Мы помним что ключ=7. Значит заменяем все буквы слова «cat» на буквы, стоящими через семь букв. В результате мы получим слово «jha».
Великий Шифр Россиньоля
- Французский гражданин Антуан Россиньоль и его сын Бонавентур Россиньоль изобрели шифр, который использовал 587 различных чисел. Шифр был настолько «силён», что в течение многих столетий никто не мог взломать его, пока это не сделал
- Командир Птинье Базарье в 1893 году, который понял, что каждое число замещало целый французский слог, а не одну букву, как до этого считали. Он предположил, что специфическая последовательность повторных чисел 124-22-125-46-345 кодирует слово «les ennemis» (враги), и, отталкиваясь от этой информации, смог распутать весь шифр.
- Шифр Россиньоля является омофоническим. Это тип шифров в котором буква из одного алфавита не просто заменяется на другую БУКВУ в ЭТОМ ЖЕ алфавите, а буква которая заменяется на любой другой ЗНАК из ЛЮБОГО ДРУГОГО настоящего или придуманного алфавита. Также усложнённость омофонического шифра является в том, что одна буква может обозначаться несколькими знаками одновременно, что усложняет раскодирование. Но часто этот «принцип» не выполняется.
Примеры шифров из рассказов
- Омофонический тип шифров употребил Эдгар По в своём рассказе «Золотой жук». Пират спрятал свои сокровища, а затем написал на бумаге путь к ним и зашифровал его с помощью знаков из придуманной азбуки.
- Также омофонический шифр использовал Кэнон Доил в рассказе про Шерлока Холмса «пляшущие человечки». В этом рассказе банда разбойников придумала азбуку из пляшущих человечков. А один участник банды с помощью этих пляшущих человечков писал письма любимой женщине.
литература
- http:// ru.wikipedia.org/wiki /шифр
- http://ru.wikipedia.org/wiki/криптография
- V-bezopasnosti.ru
- учебник «Математика»
- фото