Криптогрфия и шифры. Азы шифрования

Цели и задачи
Узнать о понятии «криптография» и шифрах
Создать собственный шифр
Закодировать цитату известного человека
Изучить различные методы кодирования с помощью криптографии
Узнать историю криптографии

Шифрование
Один из методов защиты информации от неправомерного доступа - это шифроание, то есть кодирование специального вида.
Шифрование - это преобразование (кодирование) открытой информации в зашифрованную недоступную для понимания посторонних.
Методы шифрования и расшифровывания сообщения изучает наука криптология.
Криптология
Криптография
способы шифроваия информации
Криптоанализ
способы дешифрования (вскрытия шифров)

Методы шифрования с помощью криптографии
ROT13 – распространенный тип шифрования сообщений. В нём каждая буква алфавита сдвигается на 13 позиций, как показано на рисунке:

Закодируем фразу известного человека
«Когда орлы молчат, болтают попугаи»
Переведем эту фразу Уинстона Черчилля на тип шифрования ROT13, который мы рассматривали на предыдущем слайде.
Для этого нам требуется перевсти фразу на английский язык, после чего, сдвинув все буквы во фразе на 13 в алфавитном порядке.

+
When the eagles are silent, the parrots chatter
W-J h-u e-r n-a - When |t-g h-u e-r - the | e-r a-n g-t l-y e-r s-f - eagles | a-n r-e e-r - are| s-f i-v l-y e-r n-a t-g - silent | t-g h-u e-r | p-c a-n rr-ee o-b t-g s-f - parrots | c-p h-u a-n tt-gg a-r r-e
Jura gur rntyrf ner fvyrag, gur cneebgf punggre
When the eagles are silent, the parrots chatter
Когда орлы молчат, болтают попугаи

Создаем собственный шифр
а-д б-е в-ё г-ж з-к и-л й-м н-р о-с п-т у-ц ф-ч х-ш щ-ь ъ-э ы-ю я-я
Возьмем за основу шифр Цезаря (ROT13), только с русским алфавитом и с другим методом шифрования, не много отличающегося от ROT13.
Допустим, сместим алфавит на 4 буквы, а не на 13.

+

История криптографии
Криптография — одна из самых древних научных дисциплин. В истории криптографии условно можно выделить три периода. Первый период — эра донаучной криптографии, когда она являлась скорее не научной дисциплиной, а искусством, доступным узкому кругу посвященных лиц, умевших так записывать тексты, чтобы они становились непонятны посторонним.

Второй период начинается с конца XIX — начала XX в., когда происходит коренное изменение способов кодирования и обработки информации, появляются телеграф, телефон, электромеханические печатные машины и иная техника. Кульминацией этого этапа явился 1949 г., когда появилась работа известного американского математика, одного из основоположников кибернетики К. Шеннона «Теория связи в секретных системах». В ней впервые математически строго была сформулирована задача защиты информации, показаны условия невскрываемости шифров. Это событие послужило началом развития современной научной симметричной криптографии, основанной на переосмыслении и развитии принципов донаучной криптографии. В техническом плане этому содействовало развитие электронной вычислительной техники, что сделало возможным реализацию таких сложных алгоритмов, которые ранее невозможно было реализовать, используя ручные или электромеханические методы.

Третий период начинается с появлением в 1976 г. революционной работы двух других американских математиков У. Диффи и М. Хеллмана «Новые направления в криптографии», где было показано, что секретная связь возможна и без предварительной передачи секретного ключа по физически защищенному каналу связи. Эта работа послужила началом второй основной ветви современной криптографии — асимметричной криптографии. В техническом плане дальнейшему развитию криптографии содействовало бурное развитие информационно-телекоммуникационных систем, что сделало возможным реализацию сложных криптографических протоколов. Несмотря на то, что два направления различны по возрасту: симметричная криптография берет свое начало из древнего и средневекового искусства тайнописи, а асимметричной всего около 40 лет, — сегодня они имеют примерно равное значение на практике. Основным фактам из истории донаучной криптографии и этапам становления современной криптографической науки и посвящена эта глава.