Информатика. Способы шифрования информации

ВВЕДЕНИЕ 3
История криптографии 4
Шифр Цезаря 5
Азбука Морзе 6
Шифр Американских школьников 7
Мой Шифр 7
Продукт исследования 7
Приложение 8
Вывод 10
Список Дополнительной литературы 10
Оглавление

Актуальность исследования: Еще до начала нашей эры была необходимость людьми сохранить информацию от посторонних глаз при ее передаче или хранении. В нашем времени в течение войн была необходимость зашифровать информацию во время ее передачи от противника. Сейчас, когда наш мир полностью поглощен интернетом и повсюду идет ее информация, тайно передавать важную информацию от мошенников встаёт очень актуальной и важной проблемой.
Изученность проблемы: На протяжении многих лет было много разных ученых криптологов, занимающихся как новыми и совершенными способами шифрования, так и дешифрованием важнейших исторических данных. Такими были Дэвид Кан, Дмитрий Витальевич Скляров, Фред Коэн. Что показывает актуальность данной проблемы у ученых в данной сфере.
Цель работы: Изучение истории криптографии и некоторых способов шифрования текстовой информации, с которых зарождалась сама криптография. Разработать программу по шифрованию текстовой информации на основе одного из способов шифрования, используя язык олимпиадного программирования.
Задачи работы:
-1)ознакомиться с материалом о зарождении и истории наук криптографии и криптоанализа.
-2)изучить способы шифрования текстовой информации;
-3)разработать программу для шифрования текстовой информации.
Объект исследования: криптография и криптоанализ.
Предмет исследования: способы шифрования текстовой информация.
Гипотеза исследования: если воспользоваться алгоритмом шифрования одного из изученных шифров и изученный язык олимпиадного программирования, то в конечном итоге мы сможем получить программу для шифрования текстовой информации.
Новизна работы: после изучения способов шифрования текстовой информации мы проведем проверку заинтересованности респондентов в олимпиадном программировании или в такой науке как криптография и создадим программу для шифрования текстовой информации на основе полиалфавитного шифра.
Актуальность и значимость исследования: программа для шифрования текстовой информации позволит людям быстро и удобно шифровать текст для некоммерческого использования, исключительно для индивидуального развлечения и увлечения в тайнописи между людьми или группами людей
ВВЕДЕНИЕ

История криптографии насчитывает около 4 тысяч лет. В качестве основного критерия периодизации криптографии возможно использовать технологические характеристики используемых методов шифрования.
Первый период (приблизительно с 3-го тысячелетия до н. э.) характеризуется господством моноалфавитных шифров (основной принцип — замена алфавита исходного текста другим алфавитом через замену букв другими буквами или символами).
Второй период (хронологические рамки — с IX века на Ближнем Востоке (Ал-Кинди) и с XV века в Европе (Леон Баттиста Альберти) — до начала XX века) ознаменовался введением в обиход полиалфавитных шифров.
Третий период (с начала и до середины XX века) характеризуется внедрением электромеханических устройств в работу шифровальщиков. При этом продолжалось использование полиалфавитных шифров.
Четвёртый период — с середины до 70-х годов XX века — период перехода к математической криптографии. В работе Шеннона появляются строгие математические определения количества информации, передачи данных, энтропии, функций шифрования. Обязательным этапом создания шифра считается изучение его уязвимости для различных известных атак — линейного и дифференциального криптоанализа. Однако до 1975 года криптография оставалась «классической» или же, более корректно, криптографией с секретным ключом.
Современный период развития криптографии (с конца 1970-х годов по настоящее время) отличается зарождением и развитием нового направления — криптография с открытым ключом. Её появление знаменуется не только новыми техническими возможностями, но и сравнительно широким распространением криптографии для использования частными лицами. Правовое регулирование использования криптографии частными лицами в разных странах сильно различается — от разрешения до полного запрета.
Современная криптография образует отдельное научное направление на стыке математики и информатики — работы в этой области публикуются в научных журналах, организуются регулярные конференции. Практическое применение криптографии стало неотъемлемой частью жизни современного общества — её используют в таких отраслях, как электронная коммерция, электронный документооборот (включая цифровые подписи), телекоммуникации и других.
История криптографии

Шифр Цезаря, также известный как шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря — один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования.
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.
Шифр назван в честь римского полководца Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки со своими генералами.
Шаг шифрования, выполняемый шифром Цезаря, часто включается как часть более сложных схем, таких как шифр Виженера, и всё ещё имеет современное приложение в системе ROT13. Как и все моноалфавитные шифры, шифр Цезаря легко взламывается и не имеет почти никакого применения на практике.
Шифрование с использованием ключа . Буква «Е» «сдвигается» на три буквы вперёд и становится буквой «З». Твёрдый знак, перемещённый на три буквы вперёд, становится буквой «Э», буква «Я», перемещённая на три буквы вперёд, становится буквой «В», и так далее:
Исходный алфавит: 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
Шифрованный: 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 А Б В
Оригинальный текст:
Съешь же ещё этих мягких французских булок, да выпей чаю.
Шифрованный текст получается путём замены каждой буквы оригинального текста соответствующей буквой шифрованного алфавита:
Фэзыя йз зьи ахлш пвёнлш чугрщцкфнлш дцосн, жг еютзм ъгб.
Шифр Цезаря

Все мы слышали об Азбуке Морзе, которую более века использовали военные и гражданские специалисты в области связи. Изобрел ее американец Сэмюэл Финли Бриз Морзе в 1838 году.
Вначале она применялась в специальных телеграфных аппаратах (которые к слову тоже изобрел Сэмюэл Морзе) для осуществления передачи и приема сообщений посредством телеграфной связи. На одном конце провода находился передатчик, так называемый телеграфный ключ, а на другом – электромагнитный приемник, который осуществлял управление механизмом, пишущим на бумажную ленту.
Данный аппарат практически в неизменном виде просуществовал с конца 30-х годов XIXстолетия до середины XX века. Да, конечно, он модернизировался с развитием научно-технического прогресса, но основная технология не менялась.
Азбука Морзе представляет собой телеграфный код. Каждая буква алфавита, цифра или знак обозначаются серией коротких или длинных включений электрического тока. Короткие включения — это точки, длинные – тире.
В телеграфии неравномерный код Морзе был заменен равномерным кодом, однако даже в настоящее время энтузиасты радиолюбители используют Азбуку Морзе для общения. Телеграфная азбука, «Морзянка» — так называют изобретение Сэмюэла Морзе.
Азбука Морзе

Азбука Морзе

В Американских школах популярен шифр с помощью геометрических фигур и частей клеток,в первый раз его показали на сайте Пикабу
Шифр Американских школьников

В своей проектной работе я решил русифицировать данный шифр и сделать его более популярным у учеников. Вот как он будет выглядеть
Мой шифр

В своей проектной работе я затронул одну из интересных для меня тем-Шифрование,в качестве продукта я получил закодированное предложение,я считаю,что в будущем шифры будут ещё более распространёнными.
Вывод

Фомичёв В. М. Дискретная математика и криптология: Курс лекций / под ред. Н. Д. Подуфалов — М.: Диалог-МИФИ, 2013. — 397 с. — ISBN 978-5-86404-185-7
Суляев Х.Е.; М.: Детгиз, 1948.- 32 с.
Список доп.литературы