Простейшие методы шифрования текста

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

Хитроумный способ шифрования был изобретён в древней Спарте во времена Ликурга (V век до н.э.).
Для зашифровывания текста использовалась Сциталла - жезл цилиндрической формы, на который наматывалась лента из пергамента. Вдоль оси цилиндра построчно записывался текст, лента сматывалась с жезла и передавалась адресату, имеющему Сциталлу такого же диаметра.
Этот способ осуществлял переста- новку букв сообщения. Ключом шифра служил диаметр Сциталлы.
АРИСТОТЕЛЬ придумал метод вскрытия такого шифра. Он изобрёл дешифровальное устройство «Антисциталла».

Проверь себя
Расшифруйте сообщение, переданное спартанцу в V век до н. э.
Алгоритм шифрования: на жезл наматывают ленту и пишут открытый текст вдоль палочки по намотанной ленте. На смотанной ленте получается шифротекст — удобно и быстро. Толщина жезла и алфавит являются ключом шифра.

Греческий писатель ПОЛИБИЙ использовал систему сигнализации, которая применялась как метод шифрования. С его помощью можно было передавать абсолютно любую информацию. Он записывал буквы алфавита в квадратную таблицу и заменял их координатами.
Устойчивость этого шифра была велика. Основная причина - возможность постоянно менять в квадрате последовательность букв.

Проверь себя
Алгоритм шифрования: первая цифра кода – номер строки,
вторая – номер столбца.

Особую роль в сохранении тайны сыграл способ шифрования, предложенный ЮЛИЕМ ЦЕЗАРЕМ и описанный им в «Записках о галльской войне» (1 век до н.э.) Ключом в шифре Цезаря является величина сдвига на 3.
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
Закодируем слово КОД
К
Н
Получаем слово
О
С
Д
Ж

Проверь себя
Расшифруйте сообщение
ТУЛЫИО, ЦЕЛЖЗО,ТСДЗЖЛО!
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
Алгоритм шифрования: читать четвертую букву вместо первой.

Существует несколько модификаций шифра Цезаря. Один из них алгоритм шифра Гронсфельда (созданный в 1734 году бельгийцем Хосе де Бронкхором, графом де Гронсфельд, военным и дипломатом). Шифрование заключается в том, что величина сдвига не является постоянной, а задается ключом (гаммой).
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
При заданном ключе 317413327121 из шифротекста НСПУУСЁТЖХКА получает
Криптография

Для того, кто передаёт шифровку, важна её устойчивость к дешифрованию. Эта характеристика шифра называется криптостойкостью. Повысить криптостойкость позволяют шифры много алфавитной или многозначной замены. В таких шифрах каждому символу открытого алфавита ставятся в соответствие не один, а несколько символов шифровки.

Научные методы в криптографии впервые появились в арабских странах. Арабского происхождения и само слово шифр (от арабского «цифра»). Арабы первыми стали заменять буквы цифрами с целью защиты исходного текста. Первая книга, специально посвящённая описанию некоторых шифров, появилась в 855г., она называлась «Книга о большом стремлении человека разгадать загадки древней письменности».

Итальянский математик и философ ДЖЕРОЛАМО КАРДАНО написал книгу "О тонкостях", в которой имеется часть, посвященная криптографии.
Кардано дает "доказательство" стойкости шифров, основанное на подсчете числа ключей, предлагает использовать открытый текст в качестве ключа, и новый шифр, "Решетка Кардано". Решётка представляет собой лист из твердого материала, в котором через неправильные интервалы сделаны прямоугольные вырезы высотой для одной строчки и различной длины. На лист накладывали эту решетку и записывали в вырезы секретное сообщение. Оставшиеся места заполнялись произвольным текстом.

Проверь себя
Расшифруйте сообщение, используя одну из разновидностей решётки Кардано – поворотную решётку.

Датой появления криптографической службы в России считают 1549 год, с момента образования "посольского приказа", в котором имелось "цифирное отделение". Петр I полностью реорганизовал криптографическую службу, создав "Посольскую канцелярию".
Увлекались тайнописью и в России. Используемые шифры - такие же, как в западных странах - значковые, замены, перестановки.

Проверь себя
Расшифруйте сообщение написанное на тарабарском языке
Тарачембарачетаралобаравектарапробара
светаращенбаранеетара,баратемтараон
барапотаралезбаранеетарасвобарае
тарамубараОтетарачестбаравутара
Чем человек просвещеннее, тем он полезнее своему Отечеству

Много новых идей в криптографии принес XIX век. ТОМАС ДЖЕФФЕРСОН создал шифровальную систему, занимающую особое место в истории криптографии - "дисковый шифр". Этот шифр реализовывался с помощью специального устройства - шифратора Джефферсона.
В 1817 г. ДЕСИУС УОДСВОРТ сконструировал принципиально новое шифровальное устройство, Нововведение состояло в том, что он сделал алфавиты открытого и шифрованного текстов различных длин.

Способов кодирования информации можно привести много.
Капитан французской армии ШАРЛЬ БАРБЬЕ разработал в 1819 году систему кодирования ecriture noctrume – ночное письмо. В системе применялись выпуклые точки и тире, недостаток системы её сложность, так как кодировались не буквы, а звуки. ЛУИ БРАЙЛЬ усовершенствовал систему, разработал собственный шифр. Основы этой системы используются и сейчас.

СЭМЮЕЛЬ МОРЗЕ разработал в 1838 году систему кодирования символов с помощью точки и тире.
Он является изобретателем телеграфа (1837год) – устройства в котором использовалась эта система. Самое важное в этом изобретении – двоичный код,- использование для кодирования букв только двух символов.

Проверь себя
Расшифруйте сообщение, используя
азбуку Морзе
Монитор
Принтер

В конце XIX века криптография начинает приобретать черты точной науки, а не только искусства, ее начинают изучать в военных академиях. В одной из них был разработан свой собственный военно-полевой шифр, получивший название "Линейка Сен-Сира".
В 80-х годах XIX века ОГЮСТ КЕРКГОФФС издал книгу "Военная криптография" объемом всего в 64 страницы, но они обессмертили его имя в истории криптографии. В ней сформулированы шесть конкретных требований к шифрам. Все эти требования актуальны и в наши дни.

Во второй половине XX века, вслед за развитием элементной базы вычислительной техники, появились электронные шифраторы. Сегодня они составляют подавляющую долю средств шифрования, удовлетворяя все возрастающим требованиям по надежности и скорости шифрования. В семидесятых годах был принят и опубликован первый стандарт шифрования данных (DES), "легализовавший" принцип Керкгоффса в криптографии; после работы американских математиков У. ДИФФИ и М. ХЕЛЛМАНА родилась "новая криптография"— криптография с открытым ключом.

Проверь себя
Найдите в художественных произведениях примеры шифров. Какие «криптографические» преобразования проделывали и проделывают над своими именами и фамилиями писатели, поэты, музыканты?