Šifrējiet alfabētu bērnam. Kā izveidot slepeno kodu vai šifru

Manas atmiņas no bērnības + iztēles pietika tieši vienam kvestam: ducis uzdevumu, kas nedublē.
Bet bērniem patika jautrība, viņi lūdza vairāk uzdevumu un bija jāiet tiešsaistē.
Šajā rakstā netiks aprakstīts scenārijs, leģendas, dizains. Bet uzdevuma uzdevumu kodēšanai būs 13 šifri.

Koda numurs 1. Bilde

Zīmējums vai fotogrāfija, kas tieši norāda vietu, kur paslēpts nākamais pavediens, vai mājiens uz to: slota + kontaktligzda = putekļsūcējs
Sarežģījumi: izveido mīklu, sagriežot fotoattēlu vairākās daļās.

Kods 2. Leapfrog.

Apmainiet burtus vārdā: SOFA \u003d NIDAV

Kods 3. Grieķu alfabēts.

Kodējiet ziņojumu ar grieķu alfabēta burtiem un iedodiet bērniem atslēgu:

Kods 4. Tieši otrādi.

Uzrakstiet uzdevumu atpakaļgaitā:

• katrs vārds:
  Etischi dalk dop yonsos
• vai visu teikumu, vai pat rindkopu:
  etsem morcom momas in - akzaksdop yaaschuudelS. itup monrev un yv

Kods 5. Spogulis.

(kad veicu meklējumus saviem bērniem, pašā sākumā iedevu viņiem "burvju maisu": tur bija atslēga uz "grieķu alfabētu", spogulis, "logi", pildspalvas un papīra loksnes un visādi no nevajadzīgām lietām, ko sajaukt. Atrodot citu mīklu, viņiem pašiem bija jāizdomā, kas no somas palīdzēs atrast pavedienu)

Kods 6. Rēbuss.

Vārds ir iekodēts attēlos:

Kods 7. Nākamais burts.

Rakstām vārdu, visus tajā esošos burtus aizstājot ar nākamajiem alfabētiskā secībā (tad I tiek aizstāts ar A, aplī). Vai iepriekšējā, vai pēc 5 burtiem :).

SKAPIS = SCHLBH

Kods 8. Klasika, lai palīdzētu.

Es paņēmu dzejoli (un pastāstīju bērniem, kuru) un 2 ciparu kodu: rindas numurs burtu skaits rindā.

Piemērs:

Puškina "Ziemas vakars"

Vētra pārklāj debesis ar miglu,
Sniega vērpšanas viesuļi;
Kā zvērs viņa gaudos
Tas raudās kā bērns
Ka uz noplukuša jumta
Pēkšņi salmi čaukstēs,
Kā novēlots ceļotājs
Pie mūsu loga pieklauvēs.

21 44 36 32 82 82 44 33 12 23 82 28

tu izlasīji kur ir pavediens? :)

Kods 9. Dungeon.

3x3 režģī ievadiet burtus:

Tad vārds WINDOW tiek šifrēts šādi:

Kods 10. Labirints.

Maniem bērniem šis šifrs patika, atšķirībā no pārējiem, jo ​​ne tik daudz smadzenēm, cik uzmanībai.

Tātad:

uz gara pavediena / virves jūs āķojat burtus secībā, kā tie ieiet vārdā. Pēc tam jūs stiept virvi, vērpjot to un visādi sapinot starp balstiem (kokiem, kājām utt.). Izstaigājuši pavedienu, it kā labirintā, no 1. burta līdz pēdējam bērni atpazīs pavediena vārdu.

Un iedomājieties, ja jūs šādā veidā ietīsit kādu no pieaugušajiem viesiem!
Bērni lasa - nākamais pavediens ir par tēvoci Vasju.
Un viņi skrien, lai sajustu tēvoci Vasju. Eh, ja viņam arī bail no kutināšanas, tad visiem būs jautri!

Kods 11. Neredzamā tinte.

Uzrakstiet vārdu ar vaska sveci. Ja loksni krāso ar akvareļiem, tad to var izlasīt.
(ir arī citas neredzamās tintes.. piens, citrons, vēl kaut kas.. Bet man mājās bija tikai svece :))

Kods 12. Atkritumi.

Patskaņi paliek nemainīgi, savukārt līdzskaņi mainās atbilstoši taustiņam.
piemēram:
OVEKS ŠOMOZKO
skan šādi - ĻOTI AUKSTI, ja zini atslēgu:
D L X N H
Z M Shch K V

Kods 13. Windows.

Bērniem tas tik ļoti patika! Pēc tam viņi visas dienas garumā šifrēja viens otram adresētos ziņojumus, izmantojot šos logus.
Tātad: uz vienas lapas mēs izgriezām logus, tik daudz, cik vārda ir burti. Šis ir trafarets, mēs to uzklājam uz tukšas lapas un ierakstām mājienu vārdu "logos". Tad noņemam trafaretu un uz palikušās tīrās vietas uz lapas uzrakstam daudz dažādu citu nevajadzīgu burtu. Šifru var izlasīt, ja pievienojat trafaretu ar logiem.
Bērni pirmo reizi iekrita stuporā, kad atrada ar burtiem klātu palagu. Tad viņi trafaretu grieza uz priekšu un atpakaļ, bet jums tas joprojām ir jāpiestiprina ar labo pusi!

Kods 14. Karte, Billij!

Uzzīmējiet karti un atzīmējiet (X) dārguma atrašanās vietu.
Pirmo reizi veicot meklējumus, nolēmu, ka karte viņiem ir ļoti vienkārša, tāpēc jāpadara noslēpumaināka (vēlāk izrādījās, ka pietiks ar karti, lai bērni apjuktu un ieskrietu pretējā virzienā)...

Šī ir mūsu ielu karte. Norādes šeit ir māju numuri (lai saprastu, ka šī ir mūsu iela vispār) un haskiji. Šis suns dzīvo blakus.
Bērni uzreiz neatpazina apgabalu, viņi uzdeva man vadošus jautājumus ..
Tad kvestā piedalījās 14 bērni, tāpēc es viņus apvienoju 3 komandās. Viņiem bija 3 šīs kartes versijas, un katrai bija sava vieta. Rezultātā katra komanda atrada vienu vārdu:
"SHOW" "TALE" "REAP"
Tas bija nākamais uzdevums :). Pēc viņa bija jautras fotogrāfijas!
Dēla 9. dzimšanas dienā nebija laika izdomāt kvestu un nopirku MasterFuns mājaslapā .. Uz savu risku un risku, jo apraksts tur nav īpaši labs.
Bet mums ar bērniem patika, jo:

1. lēti (analogs kaut kur ap 4 USD par komplektu)
2. ātri (maksas - lejupielādēts - izdrukāts - par visu par visu 15-20 minūtēs)
3. daudz uzdevumu, ar rezervi. Un, lai gan man nepatika visas mīklas, bija no kā izvēlēties, un jūs varēja ievadīt savu uzdevumu
4. viss ir dekorēts vienā monstru stilā, un tas piešķir svētkiem efektu. Papildus uzdevumu uzdevumiem komplektā ietilpst: pastkarte, karogi, galda dekorācijas, ielūgumi viesiem. Un tas viss ir par monstriem! :)
5. bez 9 gadīgā dzimšanas dienas vīrieša un viņa draugiem man ir arī 5 gadus veca meita. Uzdevumi viņai ir pāri spēkam, bet viņa ar draudzeni atrada arī izklaidi - 2 spēles ar monstriem, kas arī bija komplektā. Fu, galu galā - visi ir laimīgi!

Ir pienācis laiks, kad virs mums lido satelīti, kas spēj tik ļoti pietuvināt attēlu, lai mēs varētu precīzi noteikt nūdistu pludmalē guļošas meitenes krūšu izmēru.

Saņemot šādas lielvaras, mēs domājam, ka cilvēce zina pilnīgi visu. Pat ar visiem mūsu lielajiem ātrumiem, 3D tehnoloģijām, projektoriem un skārienekrāniem joprojām ir šifri un kodi, kurus pasaules līmeņa kriptologi turpina izdomāt. Turklāt daži šifri pastāvēja 18. gadsimtā. Pat ar adventi progresīvās tehnoloģijas, šie neatrisinātie kodi to pierāda visvairāk gudra lieta mūsu sabiedrībā par Šis brīdis- viedtālruņi.

10. Dorabella Šifra

Runā, ka tās autoram bijis ārkārtējs prāts. Spēja paņemt tukšu lapu un pārvērst to par kaut ko intriģējošu ir mākslas veids, kas raisa neticamas emocijas... labi, varbūt ne tik grandiozi, bet, jāatzīst, ir vajadzīgs diezgan liels radošums, lai no nekā kaut ko izveidotu. 18. gadsimta beigās šī kodeksa autors Edvards Elgārs savai jaunajai draudzenei nosūtīja kodētu ziņu. Problēma ir tā, ka viņam izdevās to tik labi šifrēt, ka pat viņa nevarēja to izlasīt. Elgaru aizrāva ideja par šifrētiem ziņojumiem. Viņš pat uzlauza vienu no grūtākajiem kodiem, kas tika publicēts slavenajā Pall Magazine. Daudzi Elgara muzikālajās kompozīcijās un viņa personīgajās piezīmēs ir atraduši simbolus, kas veido Dorabellas šifru. Daudziem ir teorijas, bet neviens nekad nav atradis risinājumu.

9. D'Agapejefa šifrs

Pāris gadu desmitus pēc Dorabella šifra parādīšanās Aleksandrs D'Agapejefs uzrakstīja grāmatu par kriptogrāfiju. 1939. gads, grāmatas tapšanas gads, bija pirmsdatora šifrēšanas laiks, un tiek uzskatīts, ka D'Agapejefa šifrs tika pilnībā izveidots ar roku. Šo apbrīnojamo kodu ir grūtāk uzlauzt nekā aizvēsturiskos kodus, kas rakstīti zaudētās valodās. Pats šī šifra autors bija ģēnijs. Viņa slavenākais kods bija tik grūts, ka pat viņš bieži tam padevās. Kriptologi ir paņēmuši tā ciparu kodu un, kā parasti, cipariem piešķīruši burtus. Diemžēl tas ne pie kā nenoveda. Viņi saņēma ķekaru dubultotu un trīskāršu burtu. Un šī kriptogrāfa grāmata ar nosaukumu "Kodi un šifri", ko iespieda Oxford Press, nepalīdzēja. Kādu iemeslu dēļ vēlākajos izdevumos viņa zināmais šifrs nebija iekļauts. Cilvēki droši vien bija noguruši no tā, ka pašā pēdējais brīdis pirms viņi domāja, ka noslēpums viņiem tiks atklāts, nāca atziņa, ka viņi joprojām ir tālu no tā.

8. Harapan vēstule

No 2600. līdz 1800. gadam p.m.ē. Indas ielejā uzplauka Harapas civilizācija. Indu cilvēki vēsturē ir aprakstīti kā sava laika visattīstītākā pilsētas kultūra. Pirmie mēģinājumi atšifrēt Harapan rakstību tika veikti ilgi pirms civilizācijas no jauna atklāšanas. Vēsturnieki no Lielbritānijas līdz Indijai ir mēģinājuši atšifrēt simboliskos vēstījumus. Daži uzskata, ka indu cilvēku rakstība kļuva par hieroglifu rakstīšanas prototipu Senajā Ēģiptē. Komandas no Krievijas un Somijas nonāca pie secinājuma, ka šīs tautas rakstniecībai ir druīdu saknes. Neatkarīgi no tā, kur tas ir radies, 400 piktogrammu alfabētu ir izstrādājuši daži no pasaules izcilākajiem prātiem. Tiek uzskatīts, ka Harapas civilizācijas iedzīvotāju skaits bija 1 miljons. Lai pārvaldītu tik daudz cilvēku, bija jāizgudro kāda veida valoda. Un saulrietā civilizācija nolēma rīkoties diezgan savtīgi un neatstāja krāpšanos nākamajām civilizācijām.

7. Ķīnas zelta stieņa šifrs

Šanhajas ģenerālis Vans saņēma septiņus zelta stieņus 1933. gadā. Bet nepavisam ne tās, kas tiek noguldītas bankās. Lielākā atšķirība bija uz lietņiem atrastie noslēpumainie attēli un burti. Tie sastāvēja no šifrētiem burtiem, Ķīniešu rakstu zīmes un latīņu kriptogrammas. 90 gadus vēlāk tie joprojām nav uzlauzti. Tiek uzskatīts, ka ķīniešu šifrs, kas sver 1,8 kilogramus, apraksta darījumu, kura vērtība pārsniedz 300 000 000 USD. patiesais iemesls ka ģenerālis Vans saņēmis tik izsmalcinātu dāvanu no nezināma pielūdzēja, būtu daudz vieglāk noteikt, ja mēs zinātu, kas rakstīts uz zelta stieņiem.

6. Killer Zodiac

Šim vārdam nav nekāda sakara ar ikdienas horoskopiem, kas piepilda mūsu pastkastītes, mēs runājam par vienu no visbriesmīgākajiem sērijveida slepkavas. Viņš ne tikai bija vainīgs daudzās slepkavībās un vienkārši bija garīgi nestabils cilvēks, bet arī uz viņu rēķina mēģināja kļūt slavens. 1939. gadā viņš nosūtīja vēstules trim Kalifornijas laikrakstiem, lieloties par nesenajām slepkavībām Valleho. Par savu dāsnumu viņš pieprasīja, lai šo laikrakstu pirmajās lapās tiktu nodrukāts kodēts ziņojums. Galu galā policijai nekas cits neatlika, kā spēlēt savu spēli. Viņa darbības laikā 60. un 70. gados par upuriem kļuva vairāk nekā 37 cilvēki, un pārsteidzošā kārtā tika atšifrēti vairāki Zodiaka vēstījumi. Tomēr lielākā daļa joprojām glabā savu noslēpumu. FIB pat gāja tik tālu, ka publiskoja pārējos viņa ziņojumus, cerot, ka kāds tos spēs atšifrēt.

5. Lineārais A

Vēsturniekiem ir izdevies izveidot savienojumu starp Phaistos disku un lineāro A, taču viņiem joprojām ir jāatšifrē ziņojums. Phaistos disks tika atrasts 1908. gadā ar noslēpumainām zīmēm abās pusēs. "Eksperti" identificēja 45 rakstzīmes, taču viņi joprojām nezina, ko tie nozīmē. Turklāt viņi atrada daudzus diskus ar diviem dažādi stili vēstules. Viens stils saucās "Lineārs A", bet otrs - "Lineārs B". Lineārs A bija daudz vecāks un tika izveidots Krētas salā. Brits vārdā Maikls Ventris padarīja kaunu visiem "ekspertiem", kad viņš uzlauza Linear B šifru. Sekundārā forma tika salauzta, bet "eksperti" joprojām kasa galvu par Linear A.

4. Proto-Elamīts

Izveidojot Persijas impēriju, elamieši kļuva par pašu pirmo mums zināmo civilizāciju. Pat 3300. gadā pirms mūsu ēras. bija nepieciešams attīstīt rakstu valodu, lai varētu sazināties vienam ar otru. 8. gadsimtā pirms mūsu ēras. Elamieši izmantoja māla simbolus, lai attēlotu dažādas preces un pakalpojumus. Viņi pat izdomāja māla maciņus un personas apliecības, lai saprastu, kam un cik ir nauda. Tas ir agrākais pierādījums skaitļu sistēmas izveidei. Apmēram 2900.g.pmē viņu valoda ir mainījusies uz absolūti jauns līmenis. Tiek pieņemts, ka protoelamiešu valoda bija sava veida grāmatvedības sistēma.

Dažus sasniegumus, ja tos tā var nosaukt, ir veikuši vēsturnieki, kuri ir atraduši kopīgas iezīmes starp protoelamītu un ķīļrakstu. Diemžēl 5. gadsimta sākumā pirms mūsu ēras. Proto-Elamīts sāka pazust. Ir palikuši tikai 1600 māla diski, kurus neviens nevar izlasīt.

3. Tamans Šuds

Kā jau Zodiaks ir pierādījis, slepkavas mīl slavu. Pirms vairāk nekā 65 gadiem Adelaidas pludmales krastā tika atrasts neidentificēta austrālieša līķis. Plašsaziņas līdzekļi viņu nodēvēja par "Somertonas noslēpumaino cilvēku". Arī mēģinājumi noskaidrot viņa identitāti bija nesekmīgi. Bet šodien mēs runājam par šifriem... Viņa kabatās atrastie pierādījumi noveda pie Austrālijas policijas dzelzceļa stacija vietējā ziņa. Tur viņi atrada viņa čemodānu ar vairumam cilvēku ierasto lietu komplektu. Koroneris norādīja, ka vīrietis ir pilnīgi vesels (neskaitot to, ka viņš bija miris) un, iespējams, saindējies.

Bija nepieciešami veseli divi mēneši, lai atklātu nelielu kabatiņu, kas pirmajā pārbaudē tika izlaista. Tajā atradās neliels papīra gabals ar uzrakstu "Taman Shud". Pēc šī atraduma atklāšanas policijā vērsās kāds puisis, kurš apgalvoja, ka tajā pašā vakarā, kad svešinieks tika nogalināts, savā automašīnā atradis šīs pašas grāmatas eksemplāru. Zem ultravioletais starojums parādījās nelasāms piecu rindiņu kods. Jau gadiem ilgi ierēdņi un dažādi brīvprātīgie ir mēģinājuši uzlauzt šifru. Profesors Dereks Abots un viņa studenti ir mēģinājuši atšifrēt vēstījumu kopš 2009. gada marta. Tomēr, tāpat kā citi noslēpumu cienītāji, viņi padevās. Taču viņu ziņojumos teikts, ka upuris bijis tā laika spiegs aukstais karš kuru saindēja ienaidnieki. Ir daudz vieglāk izdomāt kaut ko mistisku, nekā pilnībā izgaršot sakāves rūgto garšu.

2. McCormick šifrs

Rikija Makkormika līķis tika atrasts Misūri apgabalā 1999. gada 30. jūnijā. Divus gadus pēc viņa nāves divas piezīmes viņa kabatās bija vienīgie pavedieni detektīviem. Pat slavenāko kriptologu un Amerikas kriptoloģijas asociācijas centieni tos nav spējuši atšifrēt. McCormick šifrs ir ierindots 3. vietā grūtāko kodu sarakstā. Vairāk nekā 30 kodētās informācijas rindiņas ietver ciparus, līnijas, burtus un iekavas. Ar tik daudziem varoņiem iespējamie variantišifru ir bezgalīgi. Makkormika ģimene stāsta, ka viņš kopš bērnības rakstījis ar šifriem, un neviens no viņiem nezināja, ko tie nozīmē. Lai gan viņš bija prom tikai dažas dienas, Makkormika ķermenis tika ātri identificēts. Tas padarīja viņa piezīmju atšifrēšanu par pavedienu viņa slepkavībai. FIB aģenti parasti uzlauž kodus dažu stundu laikā. Tā vai citādi Makkormiks, kurš parasti varēja uzrakstīt tikai savu vārdu, nopietni sacentās par profesionāļiem.

1. Bekona šifrs

Voiniča manuskripts ir lielākais ilustrētais darbs, kas uzrakstīts šifrā. Ilustrācija, kas pasaulei no jauna tika atklāta jezuītu skolā 1912. gadā, ieguva savu nosaukumu, jo autorība tiek piedēvēta anglim Rodžeram Bēkonam. Daži vēsturnieki diskreditē Bēkona autorību, jo ir alfabēta burti, kas viņa dzīves laikā netika izmantoti. Savukārt ilustrācijas apliecina Bēkona līdzdalību darba tapšanā. Viņš bija pazīstams ar savu interesi radīt dzīvības eliksīru un citas mistiskas mācības. Līdzīgas tēmas ir minētas Voiniča manuskriptā. Vai Bekonu patiešām interesēja nezināmais? Mēs atstāsim šīs debates citiem, taču viena lieta, kas paliek neapstrīdama, ir tā, ka mēs nezinām, ko šis šifrs slēpj. Ir veikts liels skaits mēģinājumu uzlauzt kodu. Daži ir iebilduši, ka tas ir modificēts grieķu stenogrāfija, savukārt citi ir minējuši, ka atslēga ir ilustrācijās. Visas teorijas ir izgāzušās. Tie, kas joprojām mēģina uzlauzt Bēkona šifru, ir pārsteigti, ka tā uzlauzšana prasījusi tik ilgu laiku.

gadā radās nepieciešamība pēc korespondences šifrēšanas senā pasaule, un parādījās vienkārši aizstāšanas šifri. Šifrēti ziņojumi noteica daudzu kauju likteni un ietekmēja vēstures gaitu. Laika gaitā cilvēki izgudroja arvien progresīvākas šifrēšanas metodes.

Kods un šifrs, starp citu, ir dažādi jēdzieni. Pirmais nozīmē katra vārda aizstāšanu ziņojumā ar koda vārdu. Otrais ir katra informācijas simbola šifrēšana, izmantojot noteiktu algoritmu.

Pēc tam, kad matemātika sāka kodēt informāciju un tika izstrādāta kriptogrāfijas teorija, zinātnieki atklāja daudzas noderīgas īpašībasšī lietišķā zinātne. Piemēram, dekodēšanas algoritmi ir palīdzējuši atšķetināt mirušās valodas, piemēram, seno ēģiptiešu vai latīņu.

Steganogrāfija

Steganogrāfija ir vecāka par kodēšanu un šifrēšanu. Šī māksla pastāv jau ļoti ilgu laiku. Tas burtiski nozīmē "slēptā rakstīšana" vai "šifrēta rakstīšana". Lai gan steganogrāfija ne visai atbilst koda vai šifra definīcijām, tā ir paredzēta, lai paslēptu informāciju no ziņkārīgo acīm.

Steganogrāfija ir vienkāršākais šifrs. Tipiski tā piemēri ir norītas piezīmes, kas pārklātas ar vasku, vai ziņojums noskūta galva, kas slēpjas zem izaugušiem matiem. Spilgtākais steganogrāfijas piemērs ir daudzās angļu (un ne tikai) detektīvu grāmatās aprakstītā metode, kad ziņas tiek pārraidītas caur avīzi, kur burti ir neuzkrītoši marķēti.

Galvenais steganogrāfijas trūkums ir tas, ka uzmanīgs svešinieks to var pamanīt. Tāpēc, lai slepenais ziņojums nebūtu viegli nolasāms, kopā ar steganogrāfiju tiek izmantotas šifrēšanas un kodēšanas metodes.

ROT1 un Cēzara šifrs

Šī šifra nosaukums ir ROTate 1 letter forward, un tas ir zināms daudziem skolēniem. Tas ir vienkāršs aizstāšanas šifrs. Tās būtība ir tāda, ka katrs burts tiek šifrēts, pārejot alfabētiskā secībā par 1 burtu uz priekšu. A -\u003e B, B -\u003e C, ..., Z -\u003e A. Piemēram, mēs šifrējam frāzi "mūsu Nastja skaļi raud" un iegūstam "vispārējo Obtua dspnlp rmbsheu".

ROT1 šifru var vispārināt līdz patvaļīgam nobīdēm, tad to sauc par ROTN, kur N ir skaitlis, ar kuru jānobīda burtu šifrēšana. Šajā formā šifrs ir pazīstams kopš seniem laikiem un tiek saukts par "ķeizara šifru".

Cēzara šifrs ir ļoti vienkāršs un ātrs, taču tas ir vienkāršs vienas permutācijas šifrs, un tāpēc to ir viegli uzlauzt. Kam ir līdzīgs trūkums, tas ir piemērots tikai bērnu palaidnībām.

Transponēšanas vai permutācijas šifri

Šāda veida vienkāršie permutācijas šifri ir nopietnāki un tika aktīvi izmantoti ne tik sen. Amerikas pilsoņu kara un Pirmā pasaules kara laikā to izmantoja ziņojumu sūtīšanai. Tās algoritms sastāv no burtu pārkārtošanas vietām - ierakstiet ziņu apgrieztā secībā vai pārkārtojiet burtus pa pāriem. Piemēram, šifrēsim frāzi "Morzes kods ir arī šifrs" -> "akubza ezrom - ezhot rfish".

NO labs algoritms, kas noteica patvaļīgas permutācijas katrai rakstzīmei vai to grupai, šifrs kļuva izturīgs pret vienkāršu plaisāšanu. Bet! Tikai noteiktajā laikā. Tā kā šifru var viegli sabojāt, izmantojot vienkāršu brutālu spēku vai vārdnīcas saskaņošanu, šodien jebkurš viedtālrunis var tikt galā ar tā atšifrēšanu. Tāpēc līdz ar datoru parādīšanos šis šifrs pārgāja arī bērnu kategorijā.

Morzes kods

Alfabēts ir informācijas apmaiņas līdzeklis, un tā galvenais uzdevums ir padarīt ziņojumus vienkāršākus un saprotamākus nosūtīšanai. Lai gan tas ir pretrunā tam, kam ir paredzēta šifrēšana. Tomēr tas darbojas kā vienkāršākie šifri. Morzes sistēmā katram burtam, ciparam un pieturzīmei ir savs kods, ko veido domuzīmju un punktu grupa. Pārraidot ziņojumu, izmantojot telegrāfu, domuzīmes un punkti nozīmē garus un īsus signālus.

Telegrāfs un alfabēts bija tie, kas pirmo reizi patentēja "savu" izgudrojumu 1840. gadā, lai gan līdzīgas ierīces pirms viņa tika izgudrotas Krievijā un Anglijā. Bet kam tas tagad rūp... Telegrāfam un Morzes ābecei bija ļoti liela ietekme uz pasauli, ļaujot gandrīz acumirklī pārraidīt ziņas kontinentālos attālumos.

Monoalfabētiskā aizstāšana

Iepriekš aprakstītais ROTN un Morzes kods ir monoalfabētisko aizstāšanas fontu piemēri. Prefikss "mono" nozīmē, ka šifrēšanas laikā katrs sākotnējā ziņojuma burts tiek aizstāts ar citu burtu vai kodu no viena šifrēšanas alfabēta.

Vienkāršus aizstāšanas šifrus nav grūti atšifrēt, un šajā gadījumā tie ir galvenais trūkums. Tos uzmin ar vienkāršu uzskaitījumu vai Piemēram, ir zināms, ka krievu valodas visbiežāk lietotie burti ir “o”, “a”, “i”. Tādējādi var pieņemt, ka šifrētajā tekstā sastopamie burti visbiežāk nozīmē vai nu "o", vai "a", vai "un". Pamatojoties uz šādiem apsvērumiem, ziņojumu var atšifrēt pat bez datora uzskaitīšanas.

Ir zināms, ka Marija I, Skotijas karaliene no 1561. līdz 1567. gadam, izmantoja ļoti sarežģītu monoalfabētisko aizstāšanas šifru ar vairākām kombinācijām. Tomēr viņas ienaidnieki spēja atšifrēt ziņojumus, un ar informāciju pietika, lai karalienei piespriestu nāvi.

Gronsfelda šifrs jeb polialfabētiskā aizstāšana

Vienkāršus šifrus kriptogrāfija pasludina par nederīgiem. Tāpēc daudzi no tiem ir uzlaboti. Gronsfelda šifrs ir Cēzara šifra modifikācija. Šī metode ir daudz izturīgāks pret uzlaušanu un slēpjas faktā, ka katra kodētās informācijas rakstzīme tiek šifrēta, izmantojot kādu no dažādi alfabēti kas cikliski atkārtojas. Mēs varam teikt, ka tas ir vienkāršākā aizstāšanas šifra daudzdimensionāls pielietojums. Faktiski Gronsfelda šifrs ir ļoti līdzīgs Vigenère šifram, par kuru ir runāts tālāk.

ADFGX šifrēšanas algoritms

Šis ir slavenākais Pirmā pasaules kara šifrs, ko izmantoja vācieši. Šifrs ieguva savu nosaukumu, jo tas visus šifrus noveda pie šo burtu maiņas. Pašu burtu izvēli noteica to ērtība, pārraidot pa telegrāfa līnijām. Katrs burts šifrā ir attēlots ar diviem. Apskatīsim interesantāku ADFGX kvadrāta versiju, kas ietver skaitļus un sauc par ADFGVX.

	A	D	F	G	V	X
A	Dž	J	A	5	H	D
D	2	E	R	V	9	Z
F	8	Y	es	N	K	V
G	U	P	B	F	6	O
V	4	G	X	S	3	T
X	W	L	J	7	C	0

ADFGX kvadrātu noteikšanas algoritms ir šāds:

1. Mēs ņemam nejaušus n burtus, lai apzīmētu kolonnas un rindas.
2. Mēs veidojam N x N matricu.
3. Mēs ievadām matricā alfabētu, ciparus, zīmes, kas nejauši izkaisīti pa šūnām.

Uztaisīsim līdzīgu kvadrātu krievu valodai. Piemēram, izveidosim kvadrātu ABCD:

	BET	B	IN	G	D
BET	VIŅA	H	b/b	BET	I/Y
B	H	V/F	G/K	Z	D
IN	W/W	B	L	X	es
G	R	M	PAR	YU	P
D	F	T	C	S	Plkst

Šī matrica izskatās dīvaini, jo šūnu rindā ir divi burti. Tas ir pieņemami, ziņojuma nozīme netiek zaudēta. To var viegli atjaunot. Šifrēsim frāzi "Kompakts šifrs", izmantojot šo tabulu:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Frāze

UZ

PAR

M

P

BET

UZ

T

H

S

Y

W

UN

F

R

Šifrs

bv

sargi

GB

kur

ag

bv

db

ab

dg

elle

wa

elle

bb

ha

Tādējādi galīgais šifrētais ziņojums izskatās šādi: “bvgvgbgdagbvdbabdgvdvaadbbga”. Protams, vācieši veica līdzīgu līniju, izmantojot vēl vairākus šifrus. Un rezultātā tika iegūts šifrēts ziņojums, kas bija ļoti izturīgs pret uzlaušanu.

Vigenère šifrs

Šis šifrs ir daudz izturīgāks pret plaisāšanu nekā monoalfabētiskais šifrs, lai gan tas ir vienkāršs teksta aizstāšanas šifrs. Tomēr, pateicoties stabilam algoritmam ilgu laiku uzskatīts par neiespējamu uzlauzt. Pirmā pieminēšana par to ir datēta ar 16. gadsimtu. Vigenère (franču diplomāts) kļūdaini tiek uzskatīts par tā izgudrotāju. Lai labāk saprastu, ko jautājumā, apsveriet Vigenère tabulu (Vigenère square, tabula recta) krievu valodai.

Sāksim šifrēt frāzi "Kasperovičs smejas". Bet, lai šifrēšana izdotos, ir nepieciešams atslēgvārds – lai tas būtu "parole". Tagad sāksim šifrēšanu. Lai to izdarītu, mēs ierakstām atslēgu tik daudz reižu, lai burtu skaits no tās atbilstu burtu skaitam šifrētajā frāzē, atkārtojot atslēgu vai izgriežot:

Tagad, tāpat kā koordinātu plaknē, mēs meklējam šūnu, kas ir burtu pāru krustpunkts, un mēs iegūstam: K + P \u003d b, A + A \u003d B, C + P \u003d C utt.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
Šifrs:	Kommersant	B	IN	YU	NO	H	YU	G	SCH	F	E	Y	X	F	G	BET	L

Mēs saņemam, ka "Kasperovičs smejas" = "bvusnyugshzh eihzhgal".

Datorurķēšana ir tik sarežģīta, jo, lai frekvences analīze darbotos, jums jāzina garums atslēgvārds. Tāpēc uzlauzt ir nejauši izmest atslēgvārda garumu un mēģināt uzlauzt slepeno ziņojumu.

Jāpiemin arī, ka papildus pilnīgi nejaušai atslēgai var izmantot arī pilnīgi nejaušu atslēgu atšķirīgs galds Vigenère. Šajā gadījumā Vigenère laukumu veido pa rindiņai rakstīts krievu alfabēts ar vienu nobīdi. Tas attiecas uz ROT1 šifru. Un tāpat kā Cēzara šifrā, nobīde var būt jebkas. Turklāt burtu secībai nav jābūt alfabēta secībai. Šajā gadījumā atslēga var būt pati tabula, kuru nezinot, ziņojumu nebūs iespējams izlasīt, pat zinot atslēgu.

Kodi

Reālie kodi sastāv no atbilstības katram atsevišķa koda vārdam. Lai strādātu ar tiem, ir nepieciešamas tā sauktās kodu grāmatas. Faktiski šī ir tā pati vārdnīca, kurā ir tikai vārdu tulkojumi kodos. Tipisks un vienkāršots kodu piemērs ir ASCII tabula - starptautisks vienkāršu rakstzīmju šifrs.

Galvenā kodu priekšrocība ir tā, ka tos ir ļoti grūti atšifrēt. Frekvences analīze gandrīz nedarbojas, ja tie tiek uzlauzti. Kodu vājā vieta patiesībā ir pašas grāmatas. Pirmkārt, to sagatavošana ir sarežģīts un dārgs process. Otrkārt, ienaidniekiem tie pārvēršas par vēlamo objektu un pat grāmatas daļas pārtveršana liek pilnībā mainīt visus kodus.

20. gadsimtā daudzas valstis izmantoja kodus, lai pārsūtītu slepenus datus, pēc noteikta perioda mainot kodu grāmatu. Un viņi aktīvi medīja kaimiņu un pretinieku grāmatas.

"Enigma"

Ikviens zina, ka Enigma bija galvenā nacistu šifrēšanas iekārta Otrā pasaules kara laikā. Enigma struktūra ietver elektrisko un mehānisko ķēžu kombināciju. Kā izrādīsies šifrs, ir atkarīgs no Enigma sākotnējās konfigurācijas. Tajā pašā laikā Enigma darbības laikā automātiski maina savu konfigurāciju, šifrējot vienu ziņojumu vairākos veidos visā tā garumā.

Pretstatā vienkāršākajiem šifriem, Enigma sniedza triljoniem iespējamo kombināciju, kas šifrētās informācijas izlaušanu padarīja gandrīz neiespējamu. Savukārt nacisti katrai dienai bija sagatavojuši noteiktu kombināciju, ko viņi izmantoja konkrētā dienā, lai pārraidītu ziņas. Tātad, pat ja Enigma nonāca ienaidnieka rokās, tas neko nedarīja, lai atšifrētu ziņojumus, katru dienu neievadot pareizo konfigurāciju.

Viņi aktīvi mēģināja uzlauzt Enigmu visas Hitlera militārās kampaņas laikā. Anglijā 1936. gadā šim nolūkam tika uzbūvēta viena no pirmajām skaitļošanas ierīcēm (Tjūringa mašīna), kas nākotnē kļuva par datoru prototipu. Viņa uzdevums bija simulēt vairāku desmitu Enigmu darbību vienlaikus un caur tiem palaist pārtvertās nacistu ziņas. Bet pat Tjūringa iekārta tikai reizēm spēja uzlauzt ziņojumu.

Publiskās atslēgas šifrēšana

Populārākais no šifrēšanas algoritmiem, ko izmanto visur tehnoloģijās un datorsistēmās. Tās būtība, kā likums, slēpjas divu atslēgu klātbūtnē, no kurām viena tiek pārraidīta publiski, bet otrā ir slepena (privāta). Publiskā atslēga tiek izmantota, lai šifrētu ziņojumu, un privātā atslēga tiek izmantota, lai to atšifrētu.

Publiskā atslēga parasti ir ļoti liels skaitlis, kam ir tikai divi dalītāji, neskaitot vienību un pašu skaitli. Kopā šie divi dalītāji veido slepeno atslēgu.

Apskatīsim vienkāršu piemēru. Lai publiskā atslēga ir 905. Tās dalītāji ir skaitļi 1, 5, 181 un 905. Tad slepenā atslēga būs, piemēram, skaitlis 5 * 181. Tu saki pārāk viegli? Ko darīt, ja publiskais numurs ir 60 cipari? Matemātiski ir grūti aprēķināt liela skaitļa dalītājus.

Kā reālistiskāku piemēru iedomājieties, ka izņemat naudu no bankomāta. Nolasot karti, personas dati tiek šifrēti ar noteiktu publisko atslēgu, bet bankas pusē informācija tiek atšifrēta ar slepeno atslēgu. Un šis publiskā atslēga var mainīt katrai darbībai. Un nav iespēju ātri atrast galvenos dalītājus, kad tas tiek pārtverts.

Fonta noturība

Šifrēšanas algoritma kriptogrāfiskā izturība ir spēja pretoties uzlaušanai. Šis parametrs ir vissvarīgākais jebkurai šifrēšanai. Acīmredzot vienkāršais aizstāšanas šifrs, ko var atšifrēt ar jebkuru elektronisku ierīci, ir viens no nestabilākajiem.

Līdz šim nav vienotu standartu, pēc kuriem būtu iespējams novērtēt šifra stiprumu. Tas ir darbietilpīgs un ilgs process. Tomēr ir vairākas komisijas, kas ir izstrādājušas standartus šajā jomā. Piemēram, minimālās prasības uzlabotajam šifrēšanas standartam vai AES šifrēšanas algoritmam, ko izstrādājis NIST USA.

Uzziņai: Vernam šifrs ir atzīts par visizturīgāko šifru, kas izturīgs pret uzlaušanu. Tajā pašā laikā tā priekšrocība ir tā, ka saskaņā ar tā algoritmu tas ir vienkāršākais šifrs.

Pavlova Diāna

Šifrēšana, kodi, kriptogrāfija matemātikā.

Lejupielādēt:

Priekšskatījums:

Atklātā humanitārā zinātniskā un praktiskā konference

Zinātniskie darbi "Meklēšana un radošums"

Pētījums:

"Šifri un kodi".

Izpildīts:

Pavlova Diāna Borisovna

9. "B" klases skolnieks

SM vidusskola №106

Pārraugs:

Lipina Svetlana Vladimirovna

Matemātikas skolotājs

Volgograda 2013

Ievads ……………………………………………………………………… .3

1. nodaļa. Šifrs ………………………………………………………………….4

2. nodaļa. Kriptogrāfija ……………………………………………………. pieci

3. nodaļa. Šifrēšanas metodes …………………………………………………….6

3.1. Aizstāšanas šifri ………………………………………………………………6

3.2. Permutācijas šifri …………………………………………………….6

4. nodaļa

4.1. Šifrs pēc Plutarha apraksta ………………………………………...7

4.2. "Polībija laukums" …………………………………………………….7

4.3. Cēzara šifrs …………………………………………………………….8

4.4 Gronfelda šifrs ……………………………………………………………8

4.5 Vigenere šifrs ……………………………………………………………..8

4.6. Matricas kodēšanas metode …………………………………………………………… 9-10

4.7 Kods "Pagriežams režģis"………………………………………………….10

4.8. Spēļu spēles……………………………………………………………………………………10

4.9 Otrā pasaules kara kriptogrāfija ……..…………………………………………………………………………………………………………………………………

4.10 Kriptogrāfijas loma globālajā nozarē ................................................ ..................... ....12

Secinājums ………………………………………………………………………..13

Pieteikumi ……………………………………………………………………….14-15

Izmantotā literatūra ………………………………………………………………………………………………………16

Ievads.

Mērķis: pētīt pamata matemātikas pielietojumu šifru sastādīšanai

Uzdevumi:

uzzināt, ko ietver jēdziens "kriptoloģija";

uzzināt, kādas šifrēšanas metodes ir zināmas;

izpētīt šifru lietojumus.

Tēmas aktualitāte: tir grūti atrast cilvēku, kurš nebūtu skatījies seriālus: "Šerloka Holmsa un doktora Vatsona piedzīvojumi", "Septiņpadsmit pavasara mirkļi", kur tika izmantoti šifrēti slepeni ziņojumi. Ar kodu un šifru palīdzību var nosūtīt dažādus ziņojumus un būt drošs, ka tos var izlasīt tikai tas, kurš zina tā atslēgu. Vai šobrīd ir iespējams izmantot zināšanas par šifrēšanu? Šis darbs palīdzēs atbildēt uz šo un citiem jautājumiem.

Problēma: nepietiekama visaptveroša šifru izpēte.

Pētījuma objekts:šifri.

Studiju priekšmets:tematiskie uzdevumi.

Pētījuma metodes: salīdzinošās īpašības, problēmu risināšana.

Jaunums un praktiskā vērtība: dšis darbs palīdzēs daudz uzzināt interesanti fakti par šifriem. Tas ir paredzēts dažādiem cilvēkiem. vecuma grupām: bērni, pusaudži, zēni, meitenes utt. Studenti iepazīsies ar materiāliem, kas sniedzas tālāk skolas mācību programma, un pratīs pielietot apgūto materiālu matemātikā nestandarta situācijā.

1. nodaļa. Šifri.

Šifrs (no arābs.صِفْر ‎‎, ṣifr « nulle", kur fr.šifrs "numurs"; saistīts ar vārdunumuru) - kaut kāda teksta transformācijas sistēma ar noslēpumu (taustiņu), lai nodrošinātu pārsūtītās informācijas slepenību.Šifrs var būt nosacītu rakstzīmju kombinācija (parasts ciparu vai burtu alfabēts) vai parasto ciparu un burtu pārveidošanas algoritms. Tiek saukts ziņojuma šifrēšanas process ar šifrušifrēšana. Zinātne par šifru izveidi un izmantošanu tiek sauktakriptogrāfija. Kriptanalīze- zinātne par metodēm šifrētas informācijas sākotnējās vērtības iegūšanai.

Šifru veidi.

Šifrēšana var izmantot vienu atslēgu šifrēšanai un atšifrēšanai vai divas dažādas atslēgas. Pamatojoties uz to, viņi izšķir:

• symmetric izmanto vienu un to pašu atslēgu šifrēšanai un atšifrēšanai.

• šifrēšanai un atšifrēšanai izmanto vienu un to pašu atslēgu.
• Asimetrisks šifrsizmanto divas dažādas atslēgas.

Šifrus var izveidot tā, lai šifrētu visu tekstu uzreiz vai šifrētu to, tiklīdz tas tiek saņemts. Tāpēc ir:

• Bloķēt šifrušifrē visu teksta bloku uzreiz, pēc visas informācijas saņemšanas izdodot šifrētu tekstu.
• Straumes šifrsšifrē informāciju un izveido šifrētu tekstu, tiklīdz tā tiek saņemta. Tādējādi ir iespēja apstrādāt neierobežota lieluma tekstu, izmantojot fiksētu atmiņas apjomu.

2. nodaļa. Kriptogrāfija.

Tiklīdz cilvēki iemācījās rakstīt, viņiem uzreiz radās vēlme rakstīto padarīt saprotamu ne visiem, bet tikai šauram lokam. Pat senākajos rakstniecības pieminekļos zinātnieki atrod apzinātas tekstu sagrozīšanas pazīmes: mainot zīmes, pārkāpjot rakstīšanas kārtību utt. Mainot tekstu, lai tas būtu saprotams tikai elitei, radās kriptogrāfijas zinātne ( grieķu "slepenā rakstība"). Kopējā valodā rakstīta teksta pārvēršanas process tikai adresātam saprotamā tekstā tiek saukts par šifrēšanu, un šādas pārveidošanas metodi sauc par šifru. Bet, ja ir tie, kas vēlas slēpt teksta jēgu, tad būs, kas gribēs to lasīt. Kriptanalīzes zinātne pēta šādu tekstu lasīšanas metodes. Lai gan vēl nesen kriptogrāfijas un kriptanalīzes metodes nebija ļoti cieši saistītas ar matemātiku, vienmēr svarīgu ziņojumu atšifrēšanā piedalījās daudzi slaveni matemātiķi.Un bieži vien tieši viņi guva ievērojamus panākumus, jo matemātiķi savā darbā pastāvīgi risina dažādas un sarežģītas problēmas, unkatrs šifrs ir nopietns loģisks uzdevums. Pamazām loma matemātiskās metodes kriptogrāfijā sāka augt, un pēdējā gadsimta laikā tie ir būtiski mainījuši šo seno zinātni.

Viena no matemātiskajām kriptoanalīzes metodēm ir frekvenču analīze. Mūsdienās informācijas drošība ir viena no tehnoloģiski progresīvākajām un klasificētākajām jomām. mūsdienu zinātne. Tāpēc tēma "Matemātika un šifri" ir mūsdienīga un aktuāla. Termins "kriptogrāfija" ir aizgājis tālu no sākotnējās nozīmes - "slepenā rakstīšana", "slepenā rakstīšana". Mūsdienās šī disciplīna apvieno aizsardzības metodes informācijas mijiedarbība pavisam cita rakstura, pamatojoties uz datu pārveidošanu ar slepeniem algoritmiem, tostarp algoritmiem, kas izmanto slepenus parametrus. Holandiešu kriptogrāfs Morics Frīzs par šifrēšanas teoriju rakstīja: "Kopumā kriptogrāfiskās transformācijas ir tīri matemātiskas."

Vienkāršs šādu šifrēšanai izmantoto matemātisko transformāciju piemērs ir vienlīdzība:

y \u003d ax + b, kur x - ziņojuma vēstule,

y - ievadiet šifrēšanas operācijas rezultātā iegūtā teksta šifru,

a un b ir konstantes, kas nosaka šo transformāciju.

3. nodaļa. Šifrēšanas metodes.

3.1. nomaiņas šifri.

Kopš seniem laikiem galvenais šifrēšanas uzdevums ir bijis saistīts ar korespondences noslēpuma saglabāšanu. Ziņa, kas nokļuva sveša cilvēka rokāscilvēkam, tam vajadzēja būt nesaprotamam, un iesvētīts cilvēks varētu viegli atšifrēt ziņu. Ir daudz slepenu rakstīšanas paņēmienu. Nav iespējams aprakstīt visus zināmos šifrus. Vienkāršākie no kriptogrāfiskajiem šifriem ir aizstāšanas vai aizstāšanas šifri, kad saskaņā ar kādu noteikumu dažas ziņojuma rakstzīmes tiek aizstātas ar citām rakstzīmēm. Aizvietošanas šifri ietver arī vienu no pirmajiem zināmajiem kodiem cilvēces vēsturē -ķeizara kods izmantots senā Roma. Šī koda būtība bija tāda, ka alfabēta burts tika aizstāts ar citu, veicot nobīdi gar alfabētu ar tādu pašu pozīciju skaitu.

3.2. Permutācijas šifri.

Arī šifrs, ko sauc par Cardano režģi, pieder pie “permutācijas” klases.Šī ir taisnstūrveida karte ar caurumiem, visbiežāk kvadrātveida, kas, uzklājot uz papīra lapas, atstāj atvērtas tikai dažas tās daļas. Rindu un kolonnu skaits kartē ir pāra. Karte ir izgatavota tā, ka, to secīgi izmantojot (pagriežot), tiek aizņemta katra zem tās esošās lapas šūna. Karti vispirms pagriež pa vertikālo simetrijas asi par 180°, bet pēc tam pa horizontālo asi arī par 180°. Un tā pati procedūra atkārtojas vēlreiz: 90°.

4. nodaļašifri.

4.1. Šifrs pēc Plutarha apraksta.

Nepieciešamība šifrēt ziņojumus radās jau sen.V - VI gadsimtā. BC e. Grieķi izmantoja īpašu šifrēšanas ierīci. Saskaņā ar Plutarha aprakstu, tas sastāvēja no diviem vienāda garuma un biezuma nūjām. Vienu atstāja sev, bet otru atdeva aizejošajam. Šīs nūjas sauca par klaidoņiem. Ja valdniekiem vajadzēja pastāstīt kādu svarīgu noslēpumu, viņi izgrieza garu un šauru papirusa sloksni, piemēram, jostu, aptīja to savam klejotājam, neatstājot tajā spraugu, tā, ka sloksne nosedza visu nūjas virsmu. . Tad, atstājot papirusu uz klejotāja tādu, kāds tas ir, viņi uzrakstīja uz tā visu, kas viņiem bija nepieciešams, un pēc uzrakstīšanas viņi noņēma strēmeli un nosūtīja to adresātam bez kociņa. Tā kā burti uz tā ir izmētāti nekārtībā, rakstīto viņš varēja izlasīt, tikai paņemot līdzi savu klaidoni un bez atstarpēm apvijot šo strēmeli.

Aristotelim pieder veids, kā atšifrēt šo šifru. Ir nepieciešams izveidot garu konusu un, sākot no pamatnes, aptiniet to ar lenti ar šifrētu ziņojumu, pārvietojot to uz augšu. Kādā brīdī sāks skatīt ziņas daļas. Tātad jūs varat noteikt klejojuma diametru.

Tā kā pasaulē ir milzīgs skaits šifru, nav iespējams aplūkot visus šifrus ne tikai šī raksta ietvaros, bet arī visu vietni. Tāpēc apskatīsim primitīvākās šifrēšanas sistēmas, to pielietojumu, kā arī atšifrēšanas algoritmus. Mana raksta mērķis ir pēc iespējas skaidrāk izskaidrot šifrēšanas/atšifrēšanas principus plašam lietotāju lokam, kā arī iemācīt primitīvus šifrus.

Pat skolā izmantoju primitīvu šifru, par ko man stāstīja vecākie biedri. Apskatīsim primitīvu šifru "Šifrs ar burtu aizstāšanu ar cipariem un otrādi."

Uzzīmēsim tabulu, kas parādīta 1. attēlā. Sakārtojam skaitļus secībā, sākot ar vienu, beidzot ar nulli horizontāli. Zemāk zem cipariem mēs aizstājam patvaļīgus burtus vai simbolus.

Rīsi. 1 Šifra atslēga ar burtu aizstāšanu un otrādi.

Tagad pievērsīsimies 2. tabulai, kur alfabēts ir numurēts.

Rīsi. 2 Alfabētu burtu un ciparu atbilstības tabula.

Tagad šifrēsim vārdu K O S T E R:

1) 1. Pārvērtiet burtus par cipariem: K = 12, O = 16, C = 19, T = 20, Yo = 7, P = 18

2) 2. Pārveidosim skaitļus simbolos saskaņā ar 1. tabulu.

KP KT KD PSHCH L KL

3) 3. Gatavs.

Šis piemērs parāda primitīvu šifru. Apskatīsim fontus, kas ir līdzīgi sarežģītības ziņā.

1. 1. Vienkāršākais šifrs ir CIFERS AR BURTU AIZMAIŅU AR CIPARIEM. Katrs burts atbilst ciparam alfabētiskā secībā. A-1, B-2, C-3 utt.
Piemēram, vārdu "PILSĒTA" var rakstīt kā "20 15 23 14", taču tas neradīs lielu slepenību un atšifrēšanas grūtības.

2. Varat arī šifrēt ziņojumus, izmantojot SKAITĻU TABULU. Tās parametri var būt jebkuri, galvenais, lai to apzinās saņēmējs un sūtītājs. Digitālās tabulas piemērs.

Rīsi. 3 Skaitliskā tabula. Pirmais cipars šifrā ir kolonna, otrais ir rinda vai otrādi. Tātad vārdu "PRĀTS" var šifrēt kā "33 24 34 14".

3. 3. GRĀMATAS CIFERS
Šādā šifrā atslēga ir noteikta grāmata, kas ir gan sūtītājam, gan saņēmējam. Šifrs apzīmē grāmatas lappusi un rindiņu, kuras pirmais vārds ir pavediens. Atšifrēšana nav iespējama, ja grāmatas atrodas pie sūtītāja un korespondenta dažādi gadi publikācijas un izlaidumi. Grāmatām jābūt identiskām.

4. 4. CĒZARS CIFERS(šifra maiņa, Cēzara maiņa)
Zināms šifrs. Šī šifra būtība ir viena burta aizstāšana ar citu, kas atrodas noteiktā nemainīgā pozīciju skaitā pa kreisi vai pa labi no tā alfabētā. Gajs Jūlijs Cēzars izmantoja šo šifrēšanas metodi, sarakstoties ar saviem ģenerāļiem, lai aizsargātu militāros sakarus. Šo šifru ir diezgan viegli uzlauzt, tāpēc to izmanto reti. Nobīde par 4. A = E, B= F, C=G, D=H utt.
Cēzara šifra piemērs: šifrēsim vārdu " DEDUCTION ".
Mēs iegūstam: GHGXFWLRQ. (pārbīde par 3)

Vēl viens piemērs:

Šifrēšana, izmantojot atslēgu K=3. Burts "C" "pārvieto" trīs burtus uz priekšu un kļūst par burtu "F". Cietā zīme, kas pārvietota par trim burtiem uz priekšu, kļūst par burtu "E" un tā tālāk:

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

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

Oriģinālais teksts:

Apēdiet vēl dažas mīkstās franču maizītes un iedzeriet tēju.

Šifrētais teksts tiek iegūts, katru oriģinālā teksta burtu aizstājot ar atbilstošo šifrētā alfabēta burtu:

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

5. CIFERS AR KODA VĀRDU
Vēl viens vienkāršs šifrēšanas un atšifrēšanas veids. Tiek izmantots koda vārds (jebkurš vārds bez burtu atkārtošanas). Šis vārds tiek ievietots alfabēta priekšā, un atlikušie burti tiek pievienoti secībā, izslēdzot tos, kas jau ir koda vārdā. Piemērs: koda vārds ir NOTEPAD.
Avots: 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
Aizstāšana: 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. ATBASH KODS
Viens no visvairāk vienkāršus veidusšifrēšana. Alfabēta pirmais burts tiek aizstāts ar pēdējo, otrais ar priekšpēdējo un tā tālāk.
Piemērs: "ZINĀTNE" = HXRVMXV

7. 7. FRANCIS BEKONS CIFERS
Viens no visvairāk vienkāršas metodesšifrēšana. Šifrēšanai tiek izmantots Bekona šifra alfabēts: katrs vārda burts tiek aizstāts ar piecu burtu grupu "A" vai "B" (binārais kods).

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

Atšifrēšanas sarežģītība slēpjas šifra noteikšanā. Kad ziņojums ir definēts, to var viegli sakārtot pēc alfabēta.
Ir vairāki kodēšanas veidi.
Ir iespējams arī šifrēt teikumu, izmantojot bināro kodu. Parametri ir definēti (piemēram, "A" - no A līdz L, "B" - no L līdz Z). Tātad BAABAAAAABAAAABABABB nozīmē Dedukcijas zinātne! Šī metode ir sarežģītāka un nogurdinošāka, taču daudz uzticamāka nekā alfabētiskā versija.

8. 8. ZILAIS VIGENERES CIFERS.
Šo šifru izmantoja konfederāti laikā pilsoņu karš. Šifrs sastāv no 26 Cēzara šifriem ar dažādas nozīmes maiņa (26 latīņu alfabēta burti). Šifrēšanai var izmantot Tabula recta (Vigenère laukumu). Sākotnēji tiek atlasīts atslēgas vārds un avota teksts. Atslēgas vārds tiek rakstīts cikliski, līdz tas aizpilda visu oriģinālā teksta garumu. Tālāk pa tabulu atslēgas un avota teksta burti krustojas tabulā un veido šifrēto tekstu.

Rīsi. 4 Blēza Vigenēra šifrs

9. 9. LESTER HILL CIFHER
Pamatojoties uz lineāro algebru. Tika izgudrots 1929. gadā.
Šādā šifrā katrs burts atbilst ciparam (A = 0, B =1 utt.). N-burtu bloks tiek uzskatīts par n-dimensiju vektoru un reizināts ar (n x n) matricu mod 26. Matrica ir šifra atslēga. Lai varētu atšifrēt, tam ir jābūt atgriezeniskam Z26n.
Lai atšifrētu ziņojumu, šifrētais teksts ir jāpārvērš vektorā un jāreizina ar atslēgas matricas apgriezto vērtību. Priekš Detalizēta informācija- Vikipēdija palīgā.

10. 10. TRITEMIUSS CIFERS
Uzlabots Cēzara šifrs. Atšifrējot, visvieglāk ir izmantot formulu:
L= (m+k) modN , L ir šifrētā burta numurs alfabētā, m ir šifrētā teksta burta kārtas numurs alfabētā, k ir maiņas numurs, N ir burtu skaits alfabēts.
Tas ir īpašs afīna šifra gadījums.

11. 11. MASONU KIFERIS

12. 12. GRONSFELDA KIFERS

Šī šifra saturs ietver Cēzara šifru un Vigenère šifru, bet Gronsfelda šifrā tiek izmantota ciparu atslēga. Mēs šifrējam vārdu “THALAMUS”, kā atslēgu izmantojot numuru 4123. Ciparu atslēgas ciparus ievadām secībā zem katra vārda burta. Cipars zem burta norādīs pozīciju skaitu, uz kurām burti ir jāpārvieto. Piemēram, T vietā jūs saņemat X utt.

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

Rezultāts: THALAMUS = XICOENWV

13. 13. CŪKA LATIN
Biežāk tiek izmantots kā bērnu izklaide, tas nesagādā īpašas atšifrēšanas grūtības. Obligāta lietošana angliski, latīņu valodai ar to nav nekāda sakara.
Vārdos, kas sākas ar līdzskaņiem, šie līdzskaņi tiek pārvietoti atpakaļ un tiek pievienots “sufikss” ay. Piemērs: jautājums = estionquay. Ja vārds sākas ar patskaņu, tad ay, way, yay vai hay tiek vienkārši pievienots beigās (piemērs: suns = aay ogday).
Krievu valodā šo metodi izmanto arī. Viņi to sauc atšķirīgi: "zilā mēle", "sāļa mēle", "balta mēle", "violeta mēle". Tādējādi zilajā valodā pēc zilbes, kas satur patskaņu, tiek pievienota zilbe ar tādu pašu patskaņu, bet pievienojot līdzskaņu “s” (jo valoda ir zila). Piemērs: informācija nonāk talāmu kodolos \u003d Insiforsomasacisia possotusupases kodolā rasa tasalasamususasa.
Diezgan interesants variants.

14. 14. POLĪBIJA LAUKTS
Tāpat kā digitālais galds. Ir vairākas Polibijas kvadrāta izmantošanas metodes. Polībija kvadrāta piemērs: veidojam 5x5 tabulu (6x6 atkarībā no alfabēta burtu skaita).

1 METODE. Katra vārda burta vietā tiek izmantots atbilstošais burts no apakšas (A = F, B = G utt.). Piemērs: CIPHER - HOUNIW.
2 METODE. Ir norādīti cipari, kas atbilst katram tabulas burtam. Pirmais cipars ir rakstīts horizontāli, otrais - vertikāli. (A=11, B=21…). Piemērs: CIPHER = 31 42 53 32 51 24
3 METODE. Pamatojoties uz iepriekšējo metodi, kopā uzrakstīsim iegūto kodu. 314253325124. Veicam nobīdi pa kreisi par vienu pozīciju. 142533251243. Atkal sadalām kodu pa pāriem 14 25 33 25 12 43. Rezultātā iegūstam šifru. Ciparu pāri atbilst burtam tabulā: QWNWFO.

Šifru ir daudz, un jūs varat arī izdomāt savu šifru, taču ir ļoti grūti izgudrot spēcīgu šifru, jo atšifrēšanas zinātne ir tikusi tālu uz priekšu līdz ar datoru parādīšanos un jebkurš amatieru šifrs tiks sabojāts. eksperti ļoti īsā laikā.

Viena alfabēta sistēmu atvēršanas metodes (dekodēšana)

Tā kā viena alfabēta šifrēšanas sistēmas ir vienkāršas, tās ir viegli ievainojamas.
Noteiksim summu dažādas sistēmas afīnā sistēmā. Katra atslēga ir pilnībā definēta ar veselu skaitļu a un b pāri, kas norāda kartējumu ax+b. Priekš a ir j(n) iespējamās vērtības, kur j(n) ir Eilera funkcija, kas atgriež kopirmā skaitļu skaitu ar n un n vērtības b, ko var izmantot neatkarīgi no a, izņemot identitātes kartēšanu (a=1 b=0), ko mēs neņems vērā.
Tādējādi ir iespējamas j(n)*n-1 vērtības, kas nav tik daudz: ar n=33 var būt 20 vērtības kā a (1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 13, 14, 16, 17, 19, 20, 23, 25, 26, 28, 29, 31, 32), tad kopējais skaits taustiņi ir 20*33-1=659. Izmantojot datoru, šāda taustiņu skaita uzskaitīšana nav grūta.
Bet ir metodes, kas vienkāršo šo meklēšanu un kuras var izmantot sarežģītāku šifru analīzē.
frekvences analīze
Viena no šādām metodēm ir frekvences analīze. Burtu sadalījums kriptotekstā tiek salīdzināts ar burtu sadalījumu sākotnējā ziņojuma alfabētā. Burti ar visaugstāko biežumu kriptotekstā tiek aizstāti ar burtiem ar visaugstāko biežumu no alfabēta. Veiksmīgas atvēršanas iespējamība palielinās līdz ar kriptoteksta garumu.
Ir daudz dažādu tabulu par burtu sadalījumu noteiktā valodā, taču neviena no tām nesatur galīgu informāciju – pat burtu secība dažādās tabulās var atšķirties. Burtu sadalījums ir ļoti atkarīgs no pārbaudes veida: proza, sarunvaloda, tehniskā valoda utt. Vadlīnijās par laboratorijas darbi ir doti dažādu valodu frekvenču raksturlielumi, no kuriem ir skaidrs, ka burtu I, N, S, E, A (I, N, C, E, A) burti parādās augstfrekvences klasē katra valoda.
Visvienkāršāko aizsardzību pret uzbrukumiem, pamatojoties uz frekvenču skaitīšanu, nodrošina homofonu (HOMOPHONES) sistēma, monoskaņas aizvietošanas šifri, kuros viena vienkāršā teksta rakstzīme tiek kartēta uz vairākām šifrētā teksta rakstzīmēm, to skaits ir proporcionāls burta biežumam. Šifrējot sākotnējā ziņojuma burtu, mēs nejauši izvēlamies vienu no tā aizstājējiem. Tāpēc vienkāršs frekvenču aprēķins kriptoanalītiķim neko nedod. Taču ir pieejama informācija par burtu pāru un trīskāršu izplatību dažādās dabiskajās valodās.