Шифры популярные: Популярные коды и шифры. — it-black.ru

Популярные коды и шифры. — it-black.ru

В рубрике “Информационная безопасность” мы разбирали общие вопросы о криптографии и методах шифрования. В этой статье мы рассмотрим самые популярные коды и шифры.

В мире существует множество шифров и кодов для засекречивания различных посланий. Вопреки распространенному мнению, код и шифр — это не одно и то же. В коде каждое слово заменяется на какое-то иное кодовое слово, в то время как в шифре заменяются сами символы сообщения.

1. Шифр Цезаря

Шифр Цезаря так называется, потому что его использовал сам Юлий Цезарь. Шифр Цезаря — это не один шифр, а целых двадцать шесть, использующих один и тот же принцип. Например, шифр ROT1 относится к шифру Цезаря.

Получателю нужно сказать, какой из шифров используется. Если используется шифр «G», тогда А заменяется на G, B на H, C на I и т.д. Если используется шифр «Y», тогда А заменяется на Y, B на Z, C на A и т.д. На шифре Цезаря базируется огромное число других, более сложных шифров.

Шифр Цезаря очень простой и быстрый, но он является шифром простой одинарной перестановки и поэтому легко взламывается.

2. Азбука Морзе

Азбука является средством обмена информации и ее основная задача – сделать сообщения более простыми и понятными для передачи. В системе Морзе каждая буква, цифра и знак препинания имеют свой код, составленный из группы тире и точек. При передаче сообщения с помощью телеграфа тире и точки означают длинные и короткие сигналы. Пример:

3. Стеганография

Стеганография старше кодирования и шифрования. Это искусство появилось очень давно. Оно буквально означает «скрытое письмо» или «тайнопись». Хоть стеганография не совсем соответствует определениям кода или шифра, но она предназначена для сокрытия информации от чужих глаз. Про стеганографию можно почитать в нашей отдельной статье.

4. ROT1

Данный шифр известен всем с детства. Каждая буква шифра заменяется на следующую за ней в алфавите. Так, A заменяется на B, B на C, и т.д.

«ROT1» значит «ROTate 1 letter forward through the alphabet» («сдвиньте алфавит на одну букву вперед»).

5. Моноалфавитная замена

Описанные выше ROT1 и азбука Морзе являются представителями шрифтов моноалфавитной замены. Приставка «моно» означает, что при шифровании каждая буква изначального сообщения заменяется другой буквой или кодом из единственного алфавита шифрования.

Дешифрование шифров простой замены не составляет труда, и в этом их главный недостаток. Разгадываются они простым перебором или частотным анализом.

6. Транспозиция

В транспозирующих шифрах буквы переставляются по заранее определенному правилу. Например, если каждое слово пишется задом наперед, то из «all the better to see you with» получается «lla eht retteb ot ees joy htiw».

В Гражданскую войну в США и в Первую мировую его использовали для передачи сообщений.

7. Шифр Виженера

Шифр Виженера использует тот же принцип, что и шифр Цезаря, за тем исключением, что каждая буква меняется в соответствии с кодовым словом.

Данный шифр на порядок более устойчив к взлому, чем моноалфавитные, хотя представляет собой шифр простой замены текста. Пример:

Давайте зашифруем слово “Пароль” с помощью данного шифра. Ключевое слово будем использовать “Код”. Нарисуем таблицу:

Берем первые буквы ключа и нашего слова и скрещиваем между собой с помощью таблицы Виженера и получается буква “ъ” и идем далее. Остальное попробуйте самостоятельно и напишите ответ в комментариях

8. Настоящие коды

В настоящих кодах каждое слово заменяется на другое. Расшифровывается такое послание с помощью кодовой книги, где записано соответствие всех настоящих слов кодовым, прямо как в словаре.

Многие страны использовали коды, периодически их меняя, чтобы защититься от частотного анализа. Но есть минус: если кодовая книга будет украдена, то с ее помощью больше будет невозможно что-либо зашифровать, и придется придумывать новый код, что требует огромных усилий и затрат времени.

9. Шифр Энигмы

Энигма — это шифровальная машина, использовавшаяся нацистами во времена Второй Мировой. Принцип ее работы таков: есть несколько колес и клавиатура. На экране оператору показывалась буква, которой шифровалась соответствующая буква на клавиатуре. То, какой будет зашифрованная буква, зависело от начальной конфигурации колес.

Существовало более ста триллионов возможных комбинаций колес, и со временем набора текста колеса сдвигались сами, так что шифр менялся на протяжении всего сообщения.

10. Шифр Гронсфельда

Шифр Гронсфельда — это модификация шифра Цезаря. Данный способ является значительно более стойким к взлому и заключается в том, что каждый символ кодируемой информации шифруется при помощи одного из разных алфавитов, которые циклически повторяются. Можно сказать, что это многомерное применение простейшего шифра замены.

11. Шифрование методом публичного ключа

Суть данного шифра заключается, как правило, в наличии двух ключей, один из которых передается публично, а второй является секретным (приватным). Открытый ключ используется для шифровки сообщения, а секретный — для дешифровки.

В роли открытого ключа чаще всего выступает очень большое число, у которого существует только два делителя, не считая единицы и самого числа. Вместе эти два делителя образуют секретный ключ.

Банда умников — 10 популярных кодов и шифров…

10 популярных кодов и шифров
——————————
Необходимость засекречивать важные послания возникла ещё в древности. Со временем люди находили новые, всё более сложные способы делать послания недоступными чужим глазам. Вопреки распространённому мнению, код и шифр — это не одно и то же. В коде каждое слово заменяется на какое-то иное кодовое слово, в то время как в шифре заменяются сами символы сообщения. Когда люди говорят «код», они, как правило, имеют в виду «шифр». Существуют тысячи типов шифрования сообщений, здесь рассказывается о 10 самых известных и значимых из них.

Подробное описание каждого — в подписях к картинкам.

1. Стеганография — это искусство скрытого письма. Наиболее распространённый и безобидный пример — невидимые чернила.

2. ROT1 — каждая буква заменяется на следующую за ней в алфавите.

3. Транспозиция — буквы переставляются по заранее определенному правилу. Например, если каждое слово пишется задом наперед, то из «all the better to see you with» получается «lla eht retteb ot ees joy htiw»

4. Азбука Морзе — каждая буква алфавита, все цифры и наиболее важные знаки препинания имеют свой код, состоящий из череды коротких и длинных сигналов, часто называемых «точками и тире».

5. Шифр Цезаря — это не один шифр, а целых двадцать шесть, использующих один и тот же принцип! Так, ROT1 — всего один из них. Получателю нужно сказать, какой из шифров используется. Если используется шифр «G», тогда А заменяется на G, B на H, C на I и т.д. Если используется шифр «Y», тогда А заменяется на Y, B на Z, C на A и т.д.

6. Моноалфавитная замена — каждая буква заменяется на одну и только одну другую букву или символ. Такие шифры очень легко расшифровать даже без знания ключа.

7. Шифр Виженера — шифр использует тот же принцип, что и шифр Цезаря, за тем исключением, что каждая буква меняется в соответствии с кодовым словом.

8. Настоящие коды — каждое слово заменяется на другое. Расшифровывается такое послание с помощью кодовой книги, где записано соответствие всех настоящих слов кодовым, прямо как в словаре.

9. Шифр Энигмы. Энигма — это шифровальная машина, использовавшаяся нацистами во времена Второй Мировой. Принцип её работы таков: есть несколько колёс и клавиатура. На экране оператору показывалась буква, которой шифровалась соответствующая буква на клавиатуре. То, какой будет зашифрованная буква, зависело от начальной конфигурации колёс. Соль в том, что существовало более ста триллионов возможных комбинаций колёс, и со временем набора текста колёса сдвигались сами, так что шифр менялся на протяжении всего сообщения.

10. Шифрование публичным ключом. Есть два ключа: открытый и секретный. Открытый ключ — это некое очень большое число, имеющее только два делителя, помимо единицы и самого себя. Эти два делителя являются секретным ключом, и при перемножении дают публичный ключ. Открытый ключ используется для того, чтобы зашифровать сообщение, а секретный — чтобы расшифровать. Без секретного ключа расшифровать сообщение невозможно.

Источник: tproger.ru/translations/10-codes-and-ciphers/
#Идеи

Самые секретные шифры советских разведчиков — Российская газета

Возникшее на основе бывшего КГБ, федеральное агентство правительственной связи и информации 24 декабря празднует очередной день рождения. Поскольку ФАПСИ занимается гостайнами, одну из основ ее работы составляет криптография — тайные шифры, без которых немыслима работа шпиона, и которые даже сегодня крайне неохотно обнародуют. Секреты передачи данных советских разведчиков — в подборке «РГ»

Книги Рамзая

Один из самых известных шпионов, Рихард Зорге, работал в Японии с 1933 года под видом немецкого корреспондента. Считается, что Зорге-«Рамзай» начал применять шифровку одним из первых среди советских разведчиков. Сообщения кодировались при помощи книги-ключа, предположительно, «Немецкого статистического ежегодника за 1935 год». По одной части книги Зорге шифровал свои сообщения, другая использовалась для их прочтения дешифровщиком уже на территории СССР. Фамилии и географические названия в сообщениях также заменялись кодовыми словами. «Рамзай» передал в Советский Союз много полезной информации о военных планах как немцев, так и японцев. Ближе к концу Второй мировой он был рассекречен и казнен японским правительством.

«Красный оркестр» в эфире

Шпионская группа, работавшая в 40-х годах на советскую разведку на территории ряда европейских стран, получила название «Красная капелла» (Rote Kapelle), или «Красный оркестр». Возглавлял ее сотрудник иностранного отдела НКВД Леопольд Треппер, живший в Бельгии под именем канадского фабриканта Адама Миклера. Оркестр этот насчитывал более 600 шпионов и получил такое название не зря: разведчики посылали свои шифрованные сообщения в Москву через радиоэфир, пятизначными группами сигналов. Выступления «оркестрантов» шли из Парижа. Брюсселя и даже самой фашистской Германии. Разгадать их шифр не могли лучшие специалисты. Между тем, подопечные Треппера слали сведения  о строительных и фортификационных работах на оккупированных территориях, возводящихся на германо-советской границе укреплениях, перемещениях немецких войск, даже о заказах на оружие и боеприпасы, сроках их изготовления и пунктах отправки. То есть, о готовящихся военных действиях. В конце концов фашистам удалось запеленговать один из передатчиков, и в «Красном оркестре» начались аресты.

Художник Абель и его шифроблокнот

Ставший прототипом героя известного советского фильма «Мертвый сезон» Рудольф Абель шпионил за британскими и американскими властями в пользу СССР. Разведчик-нелегал, полковник Абель (настоящее имя Вильям Фишер) работал в Нью-Йорке под видом художника и фотографа, его агентами были не менее известные супруги Коэн. как и многие другие советские шпионы. Абель пользовался шифроблокнотом. Буквы заменялись цифрами, при этом к каждой группе чисел добавлялась произвольная цифра. Таким образом, донесение практически невозможно было прочесть без ключа. даже имея на руках сам шифроблокнот. Несмотря на расчет, Абеля в итоге подвел под арест ФБР собственный радист. В 1962 году его обменяли на сбитого над СССР пилота американского разведывательного самолёта Пауэрса, что нашло отражение в красивой финальной сцене вышеупомянутого фильма.  

Невидимые чернила Кима Филби

Ким Филби, пожалуй, самый известный шпион из «Кембриджской пятерки» — завербованных русскими английских агентов в 30-х годах прошлого века. Работая в секретной разведке Великобритании Филби, по некоторым данным, передал советской стороне около тысячи секретных документов. Выполняя свою шпионскую работу, Филби писал письма. С виду это были обычные письма, однако каждое, к примеру, девятое слово в них составляло часть секретного сообщения. Расшифровать его можно было с помощью ключа. Кроме того, Филби не гнушался стеганографией и писал донесения невидимыми симпатическими чернилами. Безусловно, это не его изобретение. Считается, что такие письма отправлял из тюрьмы Владимир Ленин — по крайней мере, об этом пишут детские книги. Исследователи истории советской криптографии вообще считают, что большинство шифров разведчиков СССР имеют исторические корни в разработках большевиков-подпольщиков и специалистов царской полиции.

Номера продуктов, шифры изделий и описания кабелей Cisco

График выхода эпизодов сериала «Шифр» на Фильм.ру

Сериалы в наше время популярны не меньше, а то и больше полнометражных фильмов, но следить за появлением новых серий не всегда просто. Чтобы облегчить вам эту задачу, мы подготовили и ведём для вас график выхода очередных эпизодов всех западных и российских сериалов. Обратите внимание, что мы даём дату эфира сериала в стране его создания — когда новая серия американского сериала появится с переводом у нас, неизвестно.

24 сентября 2020, четверг

Финал сезона

23 сентября 2020, среда

22 сентября 2020, вторник

21 сентября 2020, понедельник

17 сентября 2020, четверг

16 сентября 2020, среда

15 сентября 2020, вторник

14 сентября 2020, понедельник

Старт сезона

22 марта 2019, пятница

Финал сезона

21 марта 2019, четверг

20 марта 2019, среда

19 марта 2019, вторник

18 марта 2019, понедельник

14 марта 2019, четверг

13 марта 2019, среда

12 марта 2019, вторник

11 марта 2019, понедельник

Традиционные шифры — CoderLessons.com

Во второй главе мы обсудили основы современной криптографии. Мы приравнивали криптографию к инструментарию, в котором в качестве основных инструментов рассматриваются различные криптографические методы. Одним из таких инструментов является шифрование симметричного ключа, где ключ, используемый для шифрования и дешифрования, является одним и тем же.

В этой главе мы обсудим эту технику и ее применение для разработки различных криптосистем.

Ранее криптографические системы

Прежде чем продолжить, вам нужно знать некоторые факты об исторических криптосистемах —

• Все эти системы основаны на схеме шифрования с симметричным ключом .

• Единственная служба безопасности, предоставляемая этими системами, — это конфиденциальность информации.

• В отличие от современных систем, которые являются цифровыми и обрабатывают данные как двоичные числа, более ранние системы работали над алфавитами в качестве основного элемента.

Все эти системы основаны на схеме шифрования с симметричным ключом .

Единственная служба безопасности, предоставляемая этими системами, — это конфиденциальность информации.

В отличие от современных систем, которые являются цифровыми и обрабатывают данные как двоичные числа, более ранние системы работали над алфавитами в качестве основного элемента.

Эти более ранние криптографические системы также называют шифрами. В общем, шифр — это просто набор шагов (алгоритм) для выполнения как шифрования, так и соответствующего дешифрования.

Цезарь Шифр

Это моноалфавитный шифр, в котором каждая буква открытого текста заменяется другой буквой для формирования зашифрованного текста. Это самая простая форма схемы замещения шифра.

Эта криптосистема обычно называется шифром сдвига . Идея состоит в том, чтобы заменить каждый алфавит другим алфавитом, который «сдвинут» на некоторое фиксированное число от 0 до 25.

Для такого типа схемы отправитель и получатель договариваются о «секретном числе сдвига» для сдвига алфавита. Этот номер от 0 до 25 становится ключом шифрования.

Название «Цезарь шифр» иногда используется для описания шифра сдвига, когда используется «сдвиг трех».

Процесс шифрования сдвига

• Чтобы зашифровать открытое текстовое письмо, отправитель помещает скользящую линейку под первый набор незашифрованных букв и сдвигает ее влево на количество позиций секретного сдвига.

• Письмо в виде открытого текста затем шифруется до букв зашифрованного текста на скользящей линейке внизу. Результат этого процесса изображен на следующем рисунке для согласованного изменения трех позиций. В этом случае обычный учебник зашифрован в зашифрованный текст WXWRULDO. Вот алфавит шифротекста для сдвига 3 —

Чтобы зашифровать открытое текстовое письмо, отправитель помещает скользящую линейку под первый набор незашифрованных букв и сдвигает ее влево на количество позиций секретного сдвига.

Письмо в виде открытого текста затем шифруется до букв зашифрованного текста на скользящей линейке внизу. Результат этого процесса изображен на следующем рисунке для согласованного изменения трех позиций. В этом случае обычный учебник зашифрован в зашифрованный текст WXWRULDO. Вот алфавит шифротекста для сдвига 3 —

• При получении зашифрованного текста получатель, который также знает секретный сдвиг, помещает свою скользящую линейку под алфавит зашифрованного текста и сдвигает ее вправо на согласованный номер сдвига, 3 в этом случае.

• Затем он заменяет зашифрованную букву открытым текстом на скользящей линейке внизу. Следовательно, зашифрованный текст «WXWRULDO» расшифровывается как «учебник». Чтобы расшифровать сообщение, закодированное со сдвигом 3, сгенерируйте открытый текст с использованием сдвига «-3», как показано ниже:

При получении зашифрованного текста получатель, который также знает секретный сдвиг, помещает свою скользящую линейку под алфавит зашифрованного текста и сдвигает ее вправо на согласованный номер сдвига, 3 в этом случае.

Затем он заменяет зашифрованную букву открытым текстом на скользящей линейке внизу. Следовательно, зашифрованный текст «WXWRULDO» расшифровывается как «учебник». Чтобы расшифровать сообщение, закодированное со сдвигом 3, сгенерируйте открытый текст с использованием сдвига «-3», как показано ниже:

Значение безопасности

Цезарь Cipher не является безопасной криптосистемой, потому что есть только 26 возможных ключей для тестирования. Злоумышленник может выполнить исчерпывающий поиск ключа с доступными ограниченными вычислительными ресурсами.

Простой Подстановочный Шифр

Это улучшение Цезаря Шифра. Вместо смещения алфавитов на некоторое число, эта схема использует некоторую перестановку букв в алфавите.

Например, AB… ..YZ и ZY …… BA — это две очевидные перестановки всех букв алфавита. Перестановка — не что иное, как перемешанный набор алфавитов.

С 26 буквами в алфавите, возможные перестановки 26! (Факториал 26), который равен 4х10 ²⁶ . Отправитель и получатель могут выбрать любую из этих возможных перестановок в качестве алфавита зашифрованного текста. Эта перестановка является секретным ключом схемы.

Процесс простой замены шифра

• Напишите алфавиты A, B, C, …, Z в естественном порядке.

• Отправитель и получатель выбирают произвольно выбранную перестановку букв алфавита.

• Под алфавитами естественного порядка запишите выбранную перестановку букв алфавита. Для шифрования отправитель заменяет все незашифрованные буквы заменой буквы перестановки, которая находится непосредственно под ней в таблице. Этот процесс показан на следующем рисунке. В этом примере выбранная перестановка — это K, D, G, …, O. Точка открытого текста «зашифрована» в «MJBXZ».

Напишите алфавиты A, B, C, …, Z в естественном порядке.

Отправитель и получатель выбирают произвольно выбранную перестановку букв алфавита.

Под алфавитами естественного порядка запишите выбранную перестановку букв алфавита. Для шифрования отправитель заменяет все незашифрованные буквы заменой буквы перестановки, которая находится непосредственно под ней в таблице. Этот процесс показан на следующем рисунке. В этом примере выбранная перестановка — это K, D, G, …, O. Точка открытого текста «зашифрована» в «MJBXZ».

Вот беспорядочный алфавит зашифрованного текста, где порядок букв зашифрованного текста является ключевым.

• Получив зашифрованный текст, получатель, который также знает случайно выбранную перестановку, заменяет каждую букву зашифрованного текста в нижнем ряду соответствующей буквой открытого текста в верхнем ряду. Зашифрованный текст «MJBXZ» расшифровывается как «точка».

Получив зашифрованный текст, получатель, который также знает случайно выбранную перестановку, заменяет каждую букву зашифрованного текста в нижнем ряду соответствующей буквой открытого текста в верхнем ряду. Зашифрованный текст «MJBXZ» расшифровывается как «точка».

Значение безопасности

Simple Substitution Cipher — это значительное улучшение по сравнению с Cesar Cipher. Возможное количество ключей велико (26!), И даже современные вычислительные системы еще недостаточно мощны, чтобы удобно начать атаку методом взлома, чтобы взломать систему. Тем не менее, Simple Substitution Cipher имеет простую конструкцию и подвержен ошибкам проектирования, скажем, при выборе очевидной перестановки эта криптосистема может быть легко взломана.

Моноалфавитный и Полиалфабетический Шифр

Моноалфавитный шифр — это шифр замещения, в котором для данного ключа алфавит шифра для каждого простого алфавита фиксируется на протяжении всего процесса шифрования. Например, если «A» зашифровано как «D», для любого числа вхождений в этом открытом тексте «A» всегда будет зашифровано до «D».

Все шифры замещения, которые мы обсуждали ранее в этой главе, являются моноалфавитными; Эти шифры очень чувствительны к криптоанализу.

Полиалфабетический шифр — это шифр замещения, в котором алфавит шифра для простого алфавита может отличаться в разных местах в процессе шифрования. Следующие два примера, playfair и Vigenere Cipher, являются полиалфавитными шифрами .

Playfair Cipher

В этой схеме пары букв шифруются, а не отдельные буквы, как в случае простого шифра замещения.

В шифре playfair изначально создается таблица ключей. Таблица ключей представляет собой сетку алфавитов 5 × 5, которая служит ключом для шифрования открытого текста. Каждый из 25 алфавитов должен быть уникальным, и одна буква алфавита (обычно J) исключается из таблицы, поскольку нам нужно только 25 алфавитов вместо 26. Если открытый текст содержит J, то он заменяется на I.

Отправитель и получатель совершают самоубийство по определенному ключу, например, «учебники». В таблице ключей первые символы (идущие слева направо) в таблице — это фраза, исключая повторяющиеся буквы. Остальная часть таблицы будет заполнена оставшимися буквами алфавита в естественном порядке. Таблица ключей работает, чтобы быть —

Процесс Playfair Cipher

• Сначала текстовое сообщение разбивается на пары из двух букв (орграфов). Если есть нечетное количество букв, Z добавляется к последней букве. Допустим, мы хотим зашифровать сообщение «спрятать деньги». Это будет записано как —

  HI DE MO NE YZ

• Правила шифрования —

  • Если обе буквы находятся в одном и том же столбце, возьмите букву ниже каждой (возвращаясь к началу, если внизу)

T	U	О	р	я	«H» и «I» находятся в одном столбце, поэтому для их замены используйте букву ниже. HI → QC
	L	S	В	С
D	Е	F	г	ЧАС
К	M	N	п	Q
В	W	Икс	Y	Z

Сначала текстовое сообщение разбивается на пары из двух букв (орграфов). Если есть нечетное количество букв, Z добавляется к последней букве. Допустим, мы хотим зашифровать сообщение «спрятать деньги». Это будет записано как —

HI DE MO NE YZ

Правила шифрования —

Если обе буквы находятся в одном и том же столбце, возьмите букву ниже каждой (возвращаясь к началу, если внизу)

• Если обе буквы находятся в одном ряду, возьмите букву справа от каждой из них (возвращаясь влево, если в крайнем правом углу)

T	U	О	р	я	«D» и «E» находятся в одном ряду, поэтому для их замены необходимо взять буквы справа от них. DE → EF
	L	S	В	С
D	Е	F	г	ЧАС
К	M	N	п	Q
В	W	Икс	Y	Z

Если обе буквы находятся в одном ряду, возьмите букву справа от каждой из них (возвращаясь влево, если в крайнем правом углу)

• Если ни одно из двух предыдущих правил не соответствует действительности, сформируйте прямоугольник с двумя буквами и возьмите буквы в горизонтальном противоположном углу прямоугольника.

Если ни одно из двух предыдущих правил не соответствует действительности, сформируйте прямоугольник с двумя буквами и возьмите буквы в горизонтальном противоположном углу прямоугольника.

Используя эти правила, результат шифрования «скрыть деньги» с ключом «учебники» будет —

КК EF NU MF ZV

Расшифровать шифр Playfair так же просто, как выполнить тот же процесс в обратном порядке. Получатель имеет тот же ключ и может создать ту же таблицу ключей, а затем расшифровать любые сообщения, сделанные с использованием этого ключа.

Значение безопасности

Он также является шифром замещения и его трудно взломать по сравнению с простым шифром замещения. Как и в случае замещающего шифра, криптоанализ возможен и на шифре Playfair, однако он будет против 625 возможных пар букв (25×25 алфавитов) вместо 26 различных возможных алфавитов.

Шифр Playfair использовался главным образом для защиты важных, но не критичных секретов, поскольку он быстр в использовании и не требует специального оборудования.

Vigenere Cipher

Эта схема шифрования использует текстовую строку (скажем, слово) в качестве ключа, который затем используется для выполнения ряда сдвигов в открытом тексте.

Например, предположим, что ключ «точка». Каждый алфавит ключа преобразуется в соответствующее ему числовое значение: в этом случае

p → 16, o → 15, i → 9, n → 14 и t → 20.

Таким образом, ключ: 16 15 9 14 20.

Процесс Vigenere Cipher

• Отправитель и получатель выбирают ключ. Скажите «точка» является ключом. Числовое представление этого ключа: «16 15 9 14 20».

• Отправитель хочет зашифровать сообщение, скажем, «атака с юго-востока». Он устроит открытый текст и числовой ключ следующим образом —

Отправитель и получатель выбирают ключ. Скажите «точка» является ключом. Числовое представление этого ключа: «16 15 9 14 20».

Отправитель хочет зашифровать сообщение, скажем, «атака с юго-востока». Он устроит открытый текст и числовой ключ следующим образом —

• Теперь он сдвигает каждый открытый текст на число, написанное под ним, чтобы создать зашифрованный текст, как показано ниже —

Теперь он сдвигает каждый открытый текст на число, написанное под ним, чтобы создать зашифрованный текст, как показано ниже —

• Здесь каждый символ открытого текста был сдвинут на разную величину — и эта сумма определяется ключом. Ключ должен быть меньше или равен размеру сообщения.

• Для дешифрования получатель использует тот же ключ и сдвигает полученный зашифрованный текст в обратном порядке для получения открытого текста.

Здесь каждый символ открытого текста был сдвинут на разную величину — и эта сумма определяется ключом. Ключ должен быть меньше или равен размеру сообщения.

Для дешифрования получатель использует тот же ключ и сдвигает полученный зашифрованный текст в обратном порядке для получения открытого текста.

Значение безопасности

Vigenere Cipher был разработан путем настройки стандартного шифра Цезаря, чтобы снизить эффективность криптоанализа на зашифрованном тексте и сделать криптосистему более надежной. Это значительно более безопасно, чем обычный Цезарь Шифр .

В истории он регулярно использовался для защиты конфиденциальной политической и военной информации. Он упоминался как неразрушимый шифр из-за сложности, которую он представлял для криптоанализа.

Варианты Vigenere Cipher

Есть два особых случая шифра Vigenere —

• Длина ключевого слова такая же, как и у открытого сообщения. Этот случай называется Vernam Cipher . Это более безопасно, чем типичный шифр Vigenere.

• Vigenere шифр становится криптосистемой с совершенной секретностью, которая называется One-time pad .

Длина ключевого слова такая же, как и у открытого сообщения. Этот случай называется Vernam Cipher . Это более безопасно, чем типичный шифр Vigenere.

Vigenere шифр становится криптосистемой с совершенной секретностью, которая называется One-time pad .

Одноразовый блокнот

Обстоятельства:

• Длина ключевого слова равна длине открытого текста.
• Ключевое слово представляет собой случайно сгенерированную строку алфавитов.
• Ключевое слово используется только один раз.

Значение безопасности

Давайте сравним шифр Shift с одноразовой накладкой.

Shift Cipher — легко взломать

В случае шифра сдвига все сообщение могло иметь сдвиг от 1 до 25. Это очень маленький размер и очень простое взлома. Однако теперь, когда каждый символ имеет свой собственный индивидуальный сдвиг от 1 до 26, возможные ключи для сообщения растут в геометрической прогрессии.

Одноразовый блокнот — невозможно сломать

Допустим, мы шифруем имя «точка» одноразовым блокнотом. Это текст из 5 букв. Чтобы разбить зашифрованный текст грубой силой, вам нужно попробовать все возможности ключей и провести вычисления для (26 x 26 x 26 x 26 x 26) = 26 ⁵ = 11881376 раз. Это для сообщения с 5 алфавитами. Таким образом, для более длинного сообщения вычисление растет экспоненциально с каждым дополнительным алфавитом. Это делает невозможным в вычислительном отношении взломать шифротекст грубой силой.

Шифр транспонирования

Это другой тип шифра, где порядок алфавитов в открытом тексте переупорядочен для создания зашифрованного текста. Фактические текстовые алфавиты не заменяются.

Примером является шифр с простым столбцовым транспонированием, в котором открытый текст написан горизонтально с определенной шириной алфавита. Затем зашифрованный текст читается вертикально, как показано на рисунке.

Например, открытым текстом является «золотая статуя в одиннадцатой пещере», а выбранный секретный случайный ключ — «пять». Мы размещаем этот текст горизонтально в таблице с номером столбца, равным значению ключа. Полученный текст показан ниже.

Зашифрованный текст получается путем чтения столбца вертикально вниз от первого до последнего столбца. Зашифрованный текст — «gnuneaoseenvltiltedasehetivc».

Для расшифровки получатель готовит аналогичную таблицу. Количество столбцов равно номеру ключа. Количество строк получается путем деления количества всех алфавитов зашифрованного текста на значение ключа и округления частного до следующего целочисленного значения.

Затем получатель записывает полученный зашифрованный текст вертикально вниз и слева направо. Чтобы получить текст, он читает по горизонтали слева направо и сверху вниз.

5 книг и фильмов, в которых шифры не «просто угадывают»

Шифры, пароли, коды — все это часто фигурирует в книгах и фильмах детективного, шпионского и приключенческого жанра. Однако, как правило, авторы не заостряют внимание на деталях — для сюжета обычно важнее информация, которую удается получить, или неожиданное прозрение героя, помогающее ему решить задачу.

Подробные и интересные описания того, как именно удается вскрыть тот или иной код, встречаются гораздо реже — в этой статье мы собрали самые интересные из таких случаев.

1. «Золотой жук» Эдгара Аллана По: как все начиналось

Весь рассказ — это по сути описание того, как главный герой читает зашифрованный документ и потом решает головоломку, которая открывает ему путь к сокровищам пиратского капитана Кидда.

Шифрограмма представляет собой бессмысленный набор цифр и символов, и в рассказе подробно описывается ход мысли героя, который пошел по пути анализа частоты употребления различных символов в сообщении и букв в английском языке. Подставляя буквы, выдвигая и отметая гипотезы о возможных соответствиях исходя из распространенных (или, наоборот, невозможных) в английском языке сочетаний букв, он получает исходный текст.

Этот шифр называется «простым шифром подстановки». И даже в 1843 году, когда был написан рассказ, он не считался чем-то выдающимся. Однако это было одно из первых популярных изложений криптографической системы, поэтому рассказ вызвал огромный интерес у публики. А за публикацией рассказа последовал конкурс в газете, в рамках которого По брался отгадывать присылаемые читателями шифры.

Информационная безопасность времен Второй мировой: Рихард Зорге и книжный шифр — http://t.co/vwp8vCEHAR pic.twitter.com/vPxbttY19F

— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) May 9, 2015

2. «Код да Винчи» Дэна Брауна: атбаш

Одна из книг, которую вам многие назовут первой, если спросить их про «художественную книгу о шифрах», — это, конечно, «Код да Винчи» Дэна Брауна (да и другие его романы тоже, хотя про «Цифровую крепость» стоит в этом смысле поговорить отдельно).

Большинство головоломок, которые решают герои, шифрами не являются, поскольку не предполагают однозначного решения и полагаются на интуицию, эрудицию и фантазию разгадывающего. Однако в книге попадаются и примеры реальных исторических шифров. Самый примечательный из них — шифр атбаш.

Этот шифр, придуманный для древнееврейского алфавита, легко адаптировать под другие алфавиты, потому что суть метода элементарна: алфавит «складывается» пополам — последняя буква зашифровывается первой, вторая — предпоследней и так далее. Как вы уже наверняка догадались, этот код также не составляет особого труда для криптоанализа, так как является все тем же простым шифром подстановки.

Этот шифр может оказаться достаточно надежным, если вы передаете совсем короткий текст и провести частотный анализ не получится. И все же гордость главной героини, криптографа парижской полиции, по поводу знакомства с этим шифром выглядит довольно наивно и служит предметом шуток специалистов.

Как во Вторую мировую защищали передаваемую информацию при помощи языка индейцев: http://t.co/AdwozZCVyc http://t.co/hlZlAbWsuA

— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) May 6, 2015

3. «Прослушка» Дэвида Саймона: проще простого

В первом сезоне этого легендарного сериала уличная банда использует систему передачи сообщений, на которую стоит обратить внимание. Она построена на использовании телефонных автоматов на улице и цифровых пейджеров для обмена сообщениями.

Цифровой пейджер — это малознакомое устройство в нашей стране, но вы наверняка видели его в американских фильмах и сериалах про врачей.

Например, получив сообщение, они еще характерно смотрят на торец коробочки. Обычно с помощью цифровых пейджеров без помощи оператора передают либо номер телефона, на который надо перезвонить, либо код, означающий какое-то стандартное сообщение: «Явиться в приемный покой», ну или «Шухер, облава».

В «Прослушке» полиция имела ордер на перехват сообщений с телефонного автомата, чтобы в итоге построить полную сеть связей между членами банды, которая давала бы им выход на главарей. Однако самая ценная информация — телефонные номера — передавалась в зашифрованном виде.

Как и герой По, отправной точкой для размышлений которого послужил тезис о неизбежной простоте шифра, которым пользовались пираты, полицейские взломали этот шифр, когда поняли, что он должен быть пригоден для использования безграмотными уличными подростками.

Разгадка оказалась проста: на стандартной телефонной клавиатуре цифры заменялись на противоположные по расположению через центральную клавишу «5»: двойка менялась на восьмерку, девятка — на единицу и так далее, ну а сама пятерка менялась местами с нулем.

4. «Зодиак» Дэвида Финчера: код-загадка

Это, наверное, самая мрачная из всех перечисленных историй — история попыток поймать серийного убийцу, орудовавшего в Сан-Франциско и его окрестностях в конце 1960-х — начале 1970-х, экранизированная Дэвидом Финчером.

Получивший прозвище Зодиак, этот убийца действовал без какой-то определенной схемы (что заставляет многих думать, что это был не один человек, а группа подражателей) и терроризировал город письмами в газеты, в которых он требовал публиковать на передовицах зашифрованные сообщения, угрожая в противном случае совершать новые, более массовые убийства.

Несмотря на отказ, описанных убийств не последовало. Однако в то же время в других сообщениях Зодиак предоставил подробности одного из прошлых убийств, которыми не мог располагать непричастный к нему человек. Так или иначе, убийца не был пойман, а энтузиасты по сей день пытаются разгадать его криптограммы.

Первое более-менее однозначное решение одной из криптограмм было предложено еще в 1969 году. Однако попытки полностью вскрыть шифр, использующий смесь астрологических символов и других знаков и предположительно опирающийся на шифр подстановки, известный как «шифр Цезаря», так и не увенчались успехом — остальные криптограммы остались нерасшифрованными.

Впрочем, учитывая все вопросы к авторству писем и психической стабильности предполагаемого автора, никогда нельзя быть уверенным, что работа по расшифровке вообще может к чему-то привести.

5. «Криптономикон» Нила Стивенсона: пасьянс

Если Эдгар По «открыл» тему криптографии в художественной литературе, то про Нила Стивенсона можно сказать, что он ее «закрыл». В романе «Криптономикон» шифры и все, что с ними связано, — одна из центральных тем.

Сюжетная линия времен Второй мировой посвящена противоборству криптографов воюющих сторон (в том числе взлому «Энигмы» и его последствиям), а герои второй сюжетной линии, действие которой разворачивается во времена бума доткомов, создают что-то очень напоминающее биткойн.

Пять актуальных уроков, которые можно извлечь из взлома «Энигмы» во время Второй мировой: http://t.co/lVeB3pbCaW pic.twitter.com/QF5JDKAQiK

— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) May 8, 2015

И там, где Дэн Браун обходится скороговоркой, Стивенсон не стесняется посвятить несколько страниц описанию математических или физических принципов, нужных для понимания того, как все работает.

Одержимость Стивенсона криптографией достигает апофеоза в приложении к книге, где дается полное описание криптосистемы, используемой одним из героев. Данный шифр использует в качестве ключа растасованную определенным образом колоду карт. Приложение содержит полную инструкцию по использованию шифра, способам формирования ключа и мерам предосторожности для тех, кто решит использовать этот метод в реальной жизни.

Книга позволяет получить неплохое представление о том, как устроены современные индустрии Интернета и информационной безопасности, а также какое влияние они оказывают на мир. Обязательно почитайте.

Топ-10 кодов, ключей и шифров | Детские книги

Если знание — сила, то ключ к власти лежит в раскрытии секретов. Тысячи лет шифры использовались, чтобы скрыть эти секреты от посторонних глаз в игре в кошки-мышки, где создатели кодов противостоят взломщикам кодов. Это одни из самых известных кодов в истории.

1. Сдвиг Цезаря

Названный в честь Юлия Цезаря, который использовал его для кодирования своих военных сообщений, смена Цезаря настолько проста, насколько это возможно.Все, что вам нужно сделать, это заменить каждую букву в алфавите, сдвинув ее вправо или влево на определенное количество букв. Сегодня мы можем взломать этот код во сне, но древним взломщикам кодов потребовалось 800 лет, чтобы научиться его взламывать, и еще почти 800 лет, чтобы придумать что-нибудь получше.

2. Диск Альберти

В 1467 году архитектор Леон Баттиста Альберти описал любопытное устройство. Это был диск, состоящий из двух концентрических колец: на внешнем кольце выгравирован стандартный алфавит, а на внутреннем — выгравирован тот же алфавит, но написан не по порядку.Вращая внутреннее кольцо и сопоставляя буквы на диске, можно было зашифровать сообщение, по одной букве за раз, дьявольски сложным способом.

3. Квадрат Виженера

Этот шифр 16 века использует ключевое слово для генерации серии различных сдвигов Цезаря в одном сообщении. Несмотря на простоту использования, этот метод кодирования сопротивлялся всем попыткам взломать его более 300 лет, за что получил прозвище « le chiffre unéchiffrable» : неразборчивый шифр.

Древний кодекс, выгравированный на памятнике пастухам на территории Шагборо-холла. Фотография: PR

4. Надпись Шагборо

На памятнике пастухам в Шагборо-холле в Стаффордшире неизвестный мастер вырезал восемь загадочных букв — OUOSVAVV — между двумя другими буквами, D и M. Тысячи потенциальных взломщиков кода, в том числе Чарльз Дарвин и Чарльз Диккенс безуспешно искали смысл этой надписи. Совсем недавно некоторые утверждали, что этот шифр указывает на скрытое местонахождение Святого Грааля.

5. Рукопись Войнича

Этот необычный кодекс 15 века наполнен причудливыми иллюстрациями и написан уникальным алфавитом, который никто никогда не опознал. По сей день мы не уверены, содержит ли рукопись ценные секреты, бред сумасшедшего или это просто многовековая розыгрыш.

Иероглифы на выставке в Британском музее. Фотография: Гарри Уизер / PR

6. Иероглифы

Когда не остается никого, кто умеет читать язык, он становится собственным секретным кодом.Именно это произошло с иероглифами Древнего Египта. Эти прекрасные знаковые персонажи сбивали с толку лингвистов на протяжении веков, пока войска Наполеона не обнаружили Розеттский камень, который позволил ученым сопоставить иероглифы с известными греческими словами, дав нам ключ к пониманию языка и культуры одной из величайших цивилизаций в истории.

7. Машина Enigma

Это печально известное нацистское устройство кодирования могло быть похоже на пишущую машинку, но внутри была спрятана самая сложная криптографическая система роторов и шестерен, из когда-либо созданных.Союзные взломщики кодов, в том числе британский гений Алан Тьюринг и его команда в Блетчли-парке, работали день и ночь в течение многих лет, создавая машины под названием , бомбы , чтобы взломать военные послания немцев. По оценкам, их усилия сократили войну на два года и спасли миллионы жизней.

Кодировочная машина Enigma, которую использовали немцы во время Второй мировой войны. Фотография: Ян Уолди / Getty Images

8. Kryptos

В 1990 году ЦРУ дразнило собственных аналитиков, установив скульптуру со сложным кодом из четырех частей на территории своей штаб-квартиры в Лэнгли.На сегодняшний день решены только три из четырех частей. Если вы ищете работу взломщика кодов, попробуйте взломать последний — если вы не против того, чтобы вас навестили Люди в черном …

9. Шифрование RSA

На протяжении большей части нашей истории , шифры требовали, чтобы и кодер, и декодер имели один и тот же ключ для его разблокировки. Но в 1970-х годах исследователи из Массачусетского технологического института нашли способ безопасно кодировать сообщения без предварительного обмена ключами. Этот тип безопасности, получивший название криптография с открытым ключом , сегодня защищает большинство электронных коммуникаций.Неизвестно, можно ли его взломать, но если вы придумаете способ, то у вас будет практически все в Интернете!

10. Таблички Pioneer

Наш последний код — это тот, который мы отправили другим — я действительно имею в виду других . Эти золото-алюминиевые бляшки, прикрепленные к космическим кораблям Pioneer 10 и 11, изображают нас, нашу солнечную систему и наше местоположение во Вселенной, и зашифрованы одним из свойств водорода как ключом к расшифровке нашего сообщения. Путешествуя по просторам космоса, вряд ли какая-либо инопланетная цивилизация обнаружит эти зонды.Но если они это сделают, мы передадим им нашу любовь к знаниям и секреты, которые мы используем, чтобы скрыть это.

Кевин Сэндс — автор книги «Ключ от Блэкторн» о молодом аптекаре по имени Кристофер Роу, который должен взломать код, чтобы предотвратить убийство. Узнайте больше о Кевине Сэндсе и его книге на его странице в Facebook. Купите ключ от Blackthorn в книжном магазине Guardian.

Самые известные коды и шифры в истории

Самые известные коды и шифры в истории.Мы скрывали сообщения с того момента, как начали отправлять сообщения. Быстрые и скрытные посыльные возили их туда-сюда, главной уловкой всегда была скрытность. Говоря о самых известных кодах и шифрах в истории, мы находим одну общую черту: главная идея заключалась в том, чтобы просто не попасться. Потому что, будучи пойманным, содержание сообщения попадет в чужие руки и, вероятно, будет использовано не по назначению. Как только конфиденциальное сообщение просочится, любой нежелательный человек сможет его прочитать, знает, что сообщение предназначено, и притвориться настоящим получателем.

Чтобы избежать такой возможности, древние коды и шифры были созданы с огромной точностью. И мы собираемся обсудить их здесь, в этом блоге. Но прежде чем мы начнем, убедитесь, что вы понимаете, в чем разница между кодом и шифром. Проведите небольшое исследование самостоятельно, а затем переходите к чтению самых известных кодов и шифров.

Как люди в прошлом шифруют свои сообщения?

Тысячи лет назад люди использовали криптографию для шифрования своих сообщений.Это процесс использования кодов и шифров для защиты секретов. До последних десяти десятилетий это была история «классической криптографии», метода шифрования, в котором использовались простые механические средства или, возможно, ручка и бумага. С наступлением начала 20 века появились электромеханические машины и другие сложные механические машины. Они предложили более эффективные и сложные источники шифрования.
Возвращаясь к старым временам, вот некоторые из самых известных кодов и шифров, которые когда-либо существовали.

Шифр ​​Скайтейла

В криптографии скитейл, также записываемый как Скайтейл, возник в древнегреческом. Это был инструмент, используемый для шифрования транспозиции, состоящий из цилиндра с намотанной на него полоской пергамента, на которой написано сообщение. Считается, что древние греки и, в частности, спартанцы использовали этот шифр для связи во время военных кампаний.
Получатель использует стержень того же диаметра, на который обернут пергамент, чтобы прочитать сообщение.Его преимущество в том, что он быстр и не подвержен ошибкам — необходимое качество на поле боя. Однако его легко сломать. Поскольку полоска пергамента явно намекает на метод, зашифрованный текст нужно было бы перенести на что-то менее внушающее, что несколько снижает отмеченное преимущество.

Великий парижский шифр

В истории криптографии Великий шифр или Великий шифр был номенклатурным шифром, разработанным Россиньолями, несколько поколений которых служили французской короне в качестве криптографов.Это один из самых известных кодов и шифров, который принадлежит истории. Великий шифр был назван так из-за его превосходства и репутации нерушимого. Модифицированные бланки использовались армией Французского полуострова до лета 1811 года, а после того, как они вышли из употребления, многие документы во французских архивах стали нечитаемыми.

В основе кода, взломанного Bazeries, лежал набор из 587 чисел, обозначающих слоги. Были и другие варианты, и заграничным министрам Людовика XIV были присланы разные кодовые таблицы, в которых зашифровывались не только слоги, но также буквы и слова.Чтобы противостоять частотному анализу, некоторые наборы чисел были «нулевыми», чтобы предполагаемый получатель их игнорировал. Другие были ловушками, в том числе кодовая группа, которая означала игнорирование предыдущей кодовой группы.

Шифр ​​Цезаря

В криптографии шифр Цезаря, также известный как шифр Цезаря, шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря, является одним из простейших и наиболее широко известных методов шифрования. Это тип шифра подстановки, в котором каждая буква в открытом тексте заменяется буквой на фиксированное количество позиций в алфавите.Например, при сдвиге влево 3, D будет заменено на A, E станет B и так далее. Метод назван в честь Юлия Цезаря, который использовал его в своей личной переписке.

Шаг шифрования, выполняемый шифром Цезаря, часто включается как часть более сложных схем, таких как шифр Виженера, и до сих пор имеет современное применение в системе ROT13. Как и все одноалфавитные подстановочные шифры, шифр Цезаря легко взламывается и в современной практике практически не обеспечивает безопасности связи.

Код Морзе

Список известных кодов и шифров истории никогда не может не включить этот. Код Морзе — это метод, используемый в телекоммуникациях для кодирования текстовых символов в виде стандартизированных последовательностей сигналов двух разных длительностей, называемых точками и тире или точками и тире. Азбука Морзе названа в честь Сэмюэля Морса, изобретателя телеграфа.

Международный код Морзе кодирует 26 английских букв от A до Z, некоторые неанглийские буквы, арабские цифры и небольшой набор знаков препинания и процедурных знаков (прознаки).Нет различия между прописными и строчными буквами. Каждый символ кода Морзе образован последовательностью точек и тире. Длительность точки — основная единица измерения времени при передаче кода Морзе.

Семафор флага

Семафор флага, что буквально означает носитель знака, представляет собой телеграфную систему, передающую информацию на расстоянии посредством визуальных сигналов с переносными флажками, стержнями, дисками, лопастями или иногда голыми руками или руками в перчатках. Информация кодируется положением флагов; он читается, когда флаг находится в фиксированном положении.Семафоры были приняты и широко использовались с ручными флагами, заменяющими механические рычаги семафоров затвора в морском мире в 19 веке. Он по-прежнему используется во время пополнения запасов в море и приемлем для экстренной связи днем ​​или с использованием подсвеченных жезлов вместо флагов в ночное время. Теперь перейдем к следующему в списке известных кодов и шифров.

Enigma Code

Enigma, устройство, используемое немецким военным командованием для кодирования стратегических сообщений до и во время Второй мировой войны.Код Enigma был впервые взломан поляками под руководством математика Мариана Реевского в начале 1930-х годов. В 1939 году, когда вероятность немецкого вторжения росла, поляки передали свою информацию британцам, которые создали секретную группу взлома кодов, известную как Ultra, под руководством математика Алана М. Тьюринга. Поскольку немцы поделились своим устройством шифрования с японцами, Ultra также внесла свой вклад в победы союзников в Тихом океане. См. Также Криптология: события во время Первой и Второй мировых войн.

Дымовой сигнал

В древнем Китае солдаты, стоявшие вдоль Великой стены, предупреждали друг друга о надвигающейся атаке врага, передавая сигналы от башни к башне. Таким образом, они смогли передать сообщение на расстояние 750 километров всего за несколько часов.

Известно, что неправильное использование дымовой сигнализации способствовало падению династии Западная Чжоу в 8 веке до нашей эры. Король Ю Чжоу имел обыкновение дурачить своих военачальников ложными предупреждающими маяками, чтобы развлечь свою наложницу Бао Си.

Полибий, греческий историк, около 150 г. до н. Э. Разработал более сложную систему алфавитных дымовых сигналов, которая преобразовывала греческие буквы в цифры. Это позволяло легко сигнализировать о сообщениях, удерживая комплекты фонариков попарно. Эта идея, известная как «квадрат Полибия», также поддается криптографии и стеганографии. Эта криптографическая концепция использовалась с японской хираганой и немцами в последние годы Первой мировой войны.

Pigpen Cipher

Pigpen Cipher представляет собой геометрический простой шифр подстановки, который заменяет буквы символами, которые являются фрагментами сетки.В примере ключа показан один из способов присвоения букв сетке.
Шифр ​​считается древним шифром и, как говорят, был создан еврейскими раввинами. Томпсон пишет, что «есть свидетельства, свидетельствующие о том, что рыцари-тамплиеры использовали шифр свиного пера» во время христианских крестовых походов.

Парранган и Парранган пишут, что он использовался человеком, который, возможно, был масоном, в 16 веке, чтобы сохранить свои личные записи.
В 1531 году Корнелиус Агриппа описал раннюю форму шифровки розенкрейцеров, которую он относит к существующей еврейской каббалистической традиции.Эта система, названная более поздними авторами «Каббала девяти палат», использовала еврейский алфавит, а не латинский алфавит, и использовалась для религиозной символики, а не для каких-либо очевидных криптологических целей.

Открытый ключ

Алгоритмы открытого ключа — это фундаментальные составляющие безопасности в современных криптосистемах, приложениях и протоколах, гарантирующие конфиденциальность, подлинность и непроверенность электронных коммуникаций и хранилищ данных. Они лежат в основе различных Интернет-стандартов, таких как безопасность транспортного уровня S / MIME, PGP и GPG.Некоторые алгоритмы с открытым ключом обеспечивают распределение ключей и секретность, некоторые предоставляют цифровые подписи (например, алгоритм цифровой подписи), а некоторые обеспечивают и то, и другое. По сравнению с симметричным шифрованием асимметричное шифрование работает медленно для многих целей. Сегодняшние криптосистемы используют как симметричное, так и асимметричное шифрование.

Это были самые известные коды и шифры, о которых мы все должны знать. Если вы любитель истории, у нас есть несколько других постов, которые могут соответствовать вашим интересам.Если вы студент, пытающийся получить информацию, достойную вашего включения в свои задания, мы также можем многое вам предложить. В AllAssignmentHelp мы приветствуем каждого читателя, у которого есть желание что-то узнать. И мы помогаем им в соответствии с их потребностями.

Что касается истории и компьютерных тем, подобных этим, у нас есть команда профессиональных экспертов, которые могут помочь вам в домашнем задании по истории. У нас есть специалисты, которые могут решить ваши проблемы с программированием. Все, что вам нужно сделать, это поделиться тем, что вы ищете.Информацию или личный гид, вы получите их оба здесь.

Привет, я Сьюзан Уайт. Я старший исполнительный директор по маркетингу и редактор контента на AllAssignmentHelp.com. Последние несколько лет я работаю с этой компанией. Надеюсь, вам понравился пост от одного из членов нашей команды выше. Если вы хотите поделиться какими-либо улучшениями или хотите больше в этом блоге, поделитесь своим запросом на нашу электронную почту [email protected].

Я работаю в этой академической сфере очень давно.Вы можете узнать обо мне больше в моем профиле LinkedIn. Ниже приведены некоторые из моих достижений, которые я награждаю:

— Успешно опубликовал пять научных работ в области маркетинга
— Содействовал сотням студентов получить наивысшие оценки на курсах
— Регулярно помогал своим коллегам делать все возможное в своей работе
— Путешествовали несколько мест по всему миру за последние пять лет!
— Гордая мама ребенка! 🙂

Еще раз спасибо за чтение этой статьи. Я с нетерпением жду ваших отзывов и постоянной поддержки.

Коды и шифры с тегами, семафор флага, дымовой сигнал

Известные коды и шифры в истории и их роль в современном шифровании

Мы скрывали сообщения, пока отправляли сообщения. Первоначальная уловка заключалась в использовании скрытности; быстрые и скрытные посыльные передавали сообщения туда и обратно. Основной способ уберечь эти сообщения от посторонних глаз — просто не попасться. После того, как сообщение было обнаружено, оно попадало в руки плохих парней.Оттуда злоумышленник может просто прочитать сообщение, а затем узнать, что вы запланировали, или притвориться предполагаемым получателем и отправить ложный ответ, тем самым выполнив исходную атаку Man In The Middle (MITM).

Следующим шагом в обеспечении безопасности связи было то, что каким-то образом удалось скрыть истинное содержание сообщения. Если бы сообщение такого типа было перехвачено, злоумышленник не смог бы его прочитать, и, следовательно, информация была бы для них бесполезной. Искусство сокрытия содержания сообщения стало известно как криптография , которая представляет собой набор греческих слов , скрытых и , написавших .

Методы шифрования текста безграничны, как и наше воображение. Однако практическое применение любого данного метода шифрования очень ограничено. Методы шифрования и дешифрования должны быть известны обеим сторонам, и они должны быть достаточно строгими, чтобы злоумышленники не могли их угадать. Эти две, казалось бы, простые проблемы вечно преследовали системы шифрования. Игра по поддержанию работоспособности шифровальных шифров против непрекращающегося натиска плохих парней с целью взлома тех же самых систем привела к богатой и интересной истории шифров.

Введение в терминологию шифрования

Криптография — это богатая тема с очень интересной историей и будущим. Чтобы получить максимальную отдачу от этой статьи, лучше всего иметь базовые знания о нескольких терминах и концепциях. Следующий раздел поможет в этом, и вы можете пропустить его и вернуться к нему, если возникнет необходимость.

Блочный шифр

Блочный шифр шифрует сообщение с заданным числом бит (блок) за раз.

Код

Коды

являются более сложными заменами, чем шифры, поскольку коды передают значение, а не прямую текстовую замену, например Орел приземлился . Для кодовых операций требуется какая-то ссылка, обычно называемая кодовой книгой . Из-за громоздкости транспортировки и обслуживания кодовых книг коды вышли из общего использования в современной криптографии в пользу шифров.

Шифр ​​

Шифры — это замена зашифрованного текста открытым текстом.Этому процессу не приписывается никакого смысла, это математическая или механическая операция, предназначенная для того, чтобы просто запутать открытый текст. НАПРИМЕР: алгоритм «вращения 13» (ROT13), где буквам назначается буква на 13 позиций после нее в алфавите. Это приводит к A = N, B = O и т. Д. Чтобы зашифровать или расшифровать сообщение, человеку нужно только знать алгоритм .

Шифрованный текст

Зашифрованный текст

— это нечитаемая зашифрованная форма открытого текста. Любой, кто пытается прочитать зашифрованный текст, должен сначала его декодировать.Расшифровка зашифрованного текста показывает читаемый открытый текст.

Пространство клавиш

Число возможных ключей, которые могли быть использованы для создания зашифрованного текста. Теоретически сложность перебора зашифрованного текста усложняется по мере увеличения пространства ключей.

хэш

Хэш — это шифр, который используется для предоставления отпечатка некоторых данных, а не зашифрованного текста этих данных. Хеш-шифры принимают какое-то сообщение в качестве входных данных и выводят предсказуемый отпечаток пальца на основе этого сообщения.Если сообщение каким-либо образом изменится, каким бы тривиальным оно ни было, отпечаток пальца должен сильно отличаться. Чаще всего хеши используются для проверки того, что локальная копия некоторого файла является истинным воспроизведением исходного файла.

Отличительными чертами хорошего шифра хеширования являются:

1. Это детерминированный ; это означает, что одно и то же сообщение, проходящее через один и тот же хеш-шифр, всегда будет давать один и тот же отпечаток пальца, и
2. Имеет низкий уровень коллизия ; Это означает, что разные сообщения, проходящие через один и тот же хеш-шифр, должны давать разные отпечатки пальцев.

Моноалфавитные шифры

Шифр, использующий один алфавит и обычно представляющий собой простую транспозицию. Например, буква A будет представлена ​​буквой F.

Их так легко взломать, что теперь у нас есть Криптограмм книг в аптеках вместе с Кроссвордами для развлечения.

Некоторые примеры одноалфавитных шифров:

• Шифр ​​Цезаря
• Шифр ​​Свиньи
• Шифр ​​Playfair
• Азбука Морзе (несмотря на название)

Обычный текст

Открытый текст

относится к читаемому тексту сообщения.Открытый текст зашифрован в зашифрованный текст и может быть расшифрован получателем обратно в открытый текст.

Полиалфавитные шифры

Это транспозиционный шифр, но, в отличие от одноалфавитных шифров, используется более одного алфавита. В зашифрованный текст встроены сигналы, которые сообщают получателю об изменении алфавита.

Некоторые примеры полиалфавитных шифров:

• Шифр ​​Альберти
• Шифр ​​Виженера

Потоковый шифр

Потоковый шифр шифрует сообщение по одному символу за раз.Машина Enigma — это пример потокового шифра.

Симметричные / асимметричные ключи

Во всех системах шифрования, кроме самых тривиальных, для шифрования и дешифрования сообщений требуется ключ. Если для обеих целей используется один и тот же ключ, то этот ключ называется симметричным . Если для шифрования и дешифрования используются разные ключи, как в случае с криптографией с открытым ключом, то считается, что ключи асимметричные .

Симметричные ключи обычно считаются немного более сильными, чем асимметричные.Но у них есть бремя необходимости безопасного метода для передачи ключей всем участникам сообщения до использования.

Криптоанализ

Есть два способа узнать открытый текст из зашифрованного текста. Первый способ — расшифровать зашифрованный текст с использованием ожидаемых методов дешифрования. Второй способ — использовать анализ для обнаружения открытого текста, не имея ключа шифрования. Последний процесс в просторечии называется взлом криптовалюты , что более правильно называть криптоанализом.

Частотный анализ

Криптоанализ проверяет зашифрованный текст и пытается найти шаблоны или другие индикаторы, чтобы выявить открытый текст под ним. Чаще всего используется метод криптоанализа частотный анализ . В английском языке 26 букв, и частота букв в обычном языке известна. Гласные, такие как A и E, встречаются чаще, чем буквы, такие как Z и Q. Если сделать еще один шаг назад, целые слова, такие как THE и AN, встречаются чаще, чем такие слова, как ANT или BLUE.

Чтобы уменьшить частоту слов, зашифрованный текст можно разбить на стандартные блоки, а не оставить в их естественной форме. Например:

Учитывая открытый текст:

СКОЛЬКО ДЕРЕВА БЫЛ ДЕРЕВЯННЫЙ ПАТРОН, ЕСЛИ ДЕРЕВЯННЫЙ ПАТРОН МОЖЕТ ВЫПРАВИТЬ ДЕРЕВЯНУ

и применяя шифр Цезаря с поворотом на 16, мы получаем следующий открытый текст:

XEM CKSX MEET MEKBT Q MEET SXKSA SXKSA YV Q MEET SXKSA SEKBT SXKSA MEET

Частотный анализ дает нам некоторые подсказки относительно открытого текста:

• Фразы MEET и SXKSA появляются повторно
• Буквы Q появляются сами по себе дважды, что является убедительным показателем того, что Q — это либо A, либо I
• Слово MEET почти наверняка будет иметь две гласные в середине, потому что в этой позиции будет очень мало слов с двумя одинаковыми согласными.
• Недостаток ротационных шифров состоит в том, что ни одна буква не может равняться самой себе, поэтому мы можем исключить фактическое слово MEET как открытый текст.
• Если мы предположим, что Q — это либо A, либо I, то мы также можем предположить, что E не является ни A, ни I и не может быть E. Поскольку мы почти уверены, что E — гласная, то оставляет нам E как O или U. Оттуда не требуется больших усилий, чтобы проверить эти варианты, и в конечном итоге мы получим вероятное слово WOOD .
• Если WOOD правильный, то мы можем изменить те же буквы другими словами: E = 0, M = W, T = D, Q = A, и продолжить работу над зашифрованным текстом.
• Другой способ продолжить — проверить, является ли это простым шифром вращения. Для этого мы должны вычислить смещение от буквы зашифрованного текста и буквы открытого текста, такой как M = W. Это дает нам 16, и если мы затем перевернем каждую букву назад на 16 слотов в алфавите, остальная часть открытого текста либо сделает толку, а то все равно будет тарабарщина непонятная.

Теперь рассмотрим тот же пример, если используются стандартные блоки. Зашифрованный текст будет выглядеть так:

XEMCK SXMEE TMEKB TQMEE TSXKS ASXKS AYVQM EETSX KSASE KBTSX KSAME ET

Хотя это не делает невозможным частотный анализ, это значительно усложняет его.Первым шагом в изучении этого типа шифра будет попытка восстановить его естественную формулировку. По-прежнему можно увидеть повторы, такие как MEET и SXKSA , но гораздо сложнее выделить отдельные слова, такие как Q .

Если вам нравятся такие вещи, загляните в раздел журналов в местной аптеке или книжном магазине. Обычно книги о криптоиграх находятся в том же разделе, что и книги с кроссвордами.

Использование замененных криптографических ключей

При современном использовании ключи криптографии могут быть просрочены и заменены.В больших системах, таких как используемые в вооруженных силах, криптографические ключи заменяются в установленное время ежечасно, ежедневно, еженедельно, ежемесячно или ежегодно. Когда ключ заменяется, предыдущий ключ считается замененным на . Замененные ключи должны быть уничтожены, потому что они представляют собой чрезвычайно ценный инструмент криптоанализа. Если злоумышленник собрал и накапливал зашифрованные сообщения и впоследствии может расшифровать эти сообщения, получив замененный ключ, используемый для их шифрования, это создает благодатную почву для криптоанализа сообщений текущего дня.

В коммерческом Интернете в эпоху после Сноудена легко представить, что АНБ получит замененные ключи SSL и вернется к расшифровке огромного массива данных, полученных с помощью таких программ, как PRISM.

Квантовые вычисления и криптоанализ

Сегодняшние компьютеры не претерпели значительных изменений с момента их появления. На фундаментальном уровне компьютеры работают с битами , которые представляют собой отдельные слоты, которые могут содержать либо значение 1, либо значение 0. Каждый процесс, происходящий на компьютере, включая шифрование и дешифрование сообщений, должен быть сведен к этот простой фундамент.

Напротив, квантовые компьютеры работают с использованием физических концепций суперпозиции и запутанности вместо битов для вычислений. Если окажется возможным, квантовые вычисления, вероятно, смогут взломать любую современную криптосистему за долю времени, которое требуется сегодня. И наоборот, квантовые вычисления также должны поддерживать новые типы шифрования, которые открывают совершенно новую эру криптографии.

Историческое развитие

Исходные моноалфавитные и полиалфавитные шифры имели ту же проблему: они использовали статический, никогда не меняющийся ключ.Это проблема, потому что, как только злоумышленник понял, как, например, построить диаграмму свинки, он сможет расшифровать каждое отдельное сообщение, когда-либо зашифрованное с помощью этого алгоритма.

Ключи шифрования

Чтобы еще больше запутать текст, была разработана концепция смены ключей. Используя шифр Цезаря, можно было изменить зашифрованный текст, просто увеличив значение поворота. Например:

Использование шифра Цезаря для шифрования фразы FLEE TO THE HILLS FOR ALL IS LOST

  Вращение 10 зашифрованного текста:
PVOO DY DRO RSVVC PYB KVV SC VYCD

Вращение 4-х шифр-текста:
JPII XS XLI LMPPW JSV EPP MW PSWX  

Преимущество применения произвольного ключа к открытому тексту состоит в том, что тот, кто знает, как работает шифр Цезаря, все равно не сможет расшифровать текст, не зная, какое значение поворота было использовано для его шифрования.

Хотя приведенный выше пример является простым примером из-за тривиальной природы шифра Цезаря с самого начала, применение более сложных ключей может значительно повысить безопасность зашифрованного текста.

Значимые шифры

На протяжении всей истории существовало много типов шифров. Изначально они начинались как военный инструмент, а военные до сих пор остаются самыми активными пользователями криптографии. Из этих военных корней мы видим, что для успеха шифр должен иметь эти атрибуты.

• устойчивость к криптоанализу
• Достаточно универсален для перевозки курьером в суровых условиях
• легко использовать на грязном, кровавом поле битвы

Любой шифр, который был подвержен ошибкам при шифровании или дешифровании на поле боя или слишком легко поддавался перехвату и проверке, длился недолго. Имейте в виду, что одна ошибка в шифровании может сделать все сообщение полностью нечитаемым для получателя.

Некоторые из наиболее известных шифров следуют в следующем разделе.

Scytale — 120 г. н.э.

Это моноалфавитная симметричная система шифрования. Отправитель и получатель должны иметь деревянный цилиндр одинакового диаметра. Фактически, это ключ .

Отправитель берет длинный узкий кусок ткани и наматывает его на скитале. Затем он записывает сообщение в стандартном формате справа налево на ткань. Затем ткань снимается со скитале и выглядит как длинная полоса ткани, которую можно сморщить и спрятать в самых маленьких местах для транспортировки.

Получателю просто нужно обернуть тканью соответствующий скитейл, и сообщение станет четким. Хотя этот простой шифр очень быстро подпадает под криптоанализ, предпосылка состоит в том, что только скитейл точно такого же диаметра может расшифровать сообщение.

Виженера — 1553

Первоначально описанный Джованом Беллазо в 1553 году, шифр Виженера был воссоздан несколько раз, в последний раз Блез де Виженера в 19 веке. Это один из первых полиалфавитных шифров.Он по-прежнему симметричен по своей природе, но он был достаточно прочным, чтобы сломать его, поэтому он использовался более трех столетий.

Полиалфавитные шифры позволяют использовать множество алфавитов во время шифрования, что значительно увеличивает пространство ключей зашифрованного текста. Ранние версии полиалфавитных шифров требовали строгой привязки к точкам, в которых алфавит изменялся. Реализация этого шифра в Bellaso позволяла отправителю изменять алфавиты в произвольных местах в процессе шифрования.Сигнал смены алфавита должен был быть согласован заранее между отправителем и получателем, поэтому это все еще симметричный метод шифрования.

Шифр ​​Виженера использовался на практике еще во время Гражданской войны в США. Однако хорошо известно, что Союз неоднократно нарушал эти сообщения, потому что руководство Конфедерации в значительной степени полагалось на слишком мало ключевых фраз, чтобы сигнализировать об изменении алфавита.

Pigpen Cipher — 1700’s

Также известный как масонский шифр, шифр Свиньи — еще один симметричный моноалфавитный шифр подстановки.Шифрование и дешифрование выполняется путем разметки 4-х сеток. Две сетки содержат 9 ячеек, как доска для крестиков-ноликов, а две сетки напоминают большую букву X и содержат по 4 ячейки каждая. Вместе 26 пробелов совпадают с 26 буквами латинского алфавита. Все секции однозначно идентифицируются по комбинации формы секции и наличию или отсутствию на ней точки. Сообщения шифруются с использованием идентификатора раздела вместо фактического письма.

Я создал ключ шифра Pigpen:

Расшифровка выполняется путем создания той же сетки и обратного переноса идентификатора раздела на букву.Таким образом, текстовая фраза READ COMPARITECH зашифровывается в эту серию изображений:

Шифр ​​Playfair — 1854

Шифр ​​Playfair использует 26 биграмм (две буквы) вместо 26 монограмм в качестве ключа кодирования. Это значительно увеличивает пространство ключей зашифрованного текста и очень затрудняет частотный анализ. Сообщения, закодированные в Playfair, создаются путем построения сетки букв 5 на 5, которая генерируется случайной короткой фразой, а затем заполнения остальной части сетки неповторяющимися буквами алфавита.Эта сетка образует ключ, и любой, кто хочет расшифровать сообщение, должен восстановить эту же сетку. Из этого можно сделать вывод, что получатель также должен знать ту же короткую фразу, которая использовалась для шифрования сообщения, которую гораздо труднее определить, чем простое число ротации.

Проницательные читатели поймут, что 5 x 5 = 25, но в латинском алфавите 26 букв. Для этого буквы I и J обычно используются как взаимозаменяемые. Также можно использовать любые две другие буквы, но эта информация должна быть передана получателю, чтобы убедиться, что он правильно декодирует сообщение.

После того, как сетка была построена, пользователям нужно было знать только 4 простых правила, чтобы зашифровать или расшифровать сообщение. В письменной статье сложно понять смысл, поэтому я создал сетку Playfair для иллюстрации. Я использовал фразу READ COMPARITECH в качестве ключевой. Записав это, я начинаю писать алфавит, чтобы заполнить остальную часть сетки. Помните, что каждая буква может быть в сетке только один раз, и I и J взаимозаменяемы. Это дает мне ключ Playfair, как на изображении ниже.Красные буквы пропущены, потому что они уже есть в сетке.

Имейте в виду, что этап READ COMPARITECH — это просто случайная фраза для построения сетки. Это не зашифрованный текст. Эта результирующая сетка будет использоваться для шифрования вашего открытого текста.

Одноразовые колодки (OTP) — 1882

Одноразовый блокнот (OTP) относится к системе симметричного шифрования с использованием ключей, которые меняются с каждым отдельным сообщением. Если ключи действительно равны один раз , то зашифрованный текст будет чрезвычайно устойчив к криптоанализу.Эти клавиши изначально были буквально написаны на блокнотах, и, поскольку каждая клавиша используется только один раз, название One Time Pad прижилось.

На практике сложно правильно развернуть OTP. Как симметричная система, она требует, чтобы отправитель и все получатели имели одну и ту же книгу OTP. У него также есть существенный недостаток, заключающийся в том, что сообщение не может быть длиннее, чем используемый блокнот. Если бы это было так, то части блокнота пришлось бы использовать повторно, что значительно ослабляет шифрованный текст для криптоанализа.

OTP все еще используются в некоторых вооруженных силах для быстрых тактических полевых сообщений.

Engima — 1914

Созданная гражданином Германии Артуром Шербиусом после Первой мировой войны для коммерческих целей машина Enigma представляет собой полиалфавитную машину с потоковым шифрованием. Машина состояла из клавиатуры, световой панели и нескольких регулируемых роторов. Операторы устанавливали положение роторов, а затем вводили сообщение на клавиатуре. При вводе каждой буквы на световой панели загоралась соответствующая буква.Это было зашифрованное письмо, из которого образовался зашифрованный текст. Приемники должны знать правильные настройки роторов для использования, а затем они выполняют тот же процесс. Однако по мере того, как получатель вводит каждую букву зашифрованного текста, соответствующая буква, которая высвечивается, будет буквой открытого текста.

Немецкие военные улучшили машину, добавив коммутационную панель, и поэтому считали ее небьющейся и использовали Enigma для всего. Шифровальное бюро польского генерального штаба раскрыло германскую военную загадку в 1932 году.Им удалось перепроектировать машину на основе информации, полученной из-за низкой операционной безопасности (OpSec) немецких пользователей Enigma. Однако они не могли расшифровать сообщения до тех пор, пока французы не поделились информацией об Enigma, полученной от одного из их немецких шпионов.

Польское бюро политических шифров было в состоянии читать немецкий трафик Enigma в течение многих лет, пока постоянные успехи Германии в системе не сделали его слишком трудным. В этот момент, незадолго до начала Второй мировой войны, Великобритания и Франция были вовлечены, и мониторинг и расшифровка трафика Enigma стали частью Project Ultra.

Принято считать, что способность союзников расшифровывать трафик Enigma сократила исход Второй мировой войны на несколько лет.

Семейные хеш-шифры SHA с 1993 по 2012 год

SHA — это семейство алгоритмов, которые используются для хеширования, а не для шифрования, и опубликовано Национальным институтом стандартов и технологий (NIST). Исходный шифр SHA, опубликованный в 1993 году, теперь имеет обозначение SHA-0 , чтобы соответствовать соглашениям об именах последующих версий.

Было показано, что SHA-0 и SHA-1 (выведены из эксплуатации в 2010 г.) не соответствуют стандартным критериям хеширования (перечисленным в разделе терминологии) и больше не используются. HMAC-SHA1 по-прежнему считается неразбитым, но от SHA-1 во всех вариантах следует отказаться в пользу более высоких версий, где это возможно.

Текущие шифры SHA SHA-2 и SHA-3 (2012) оба все еще используются.

MD5 Хэш — 1991

MD5 — это алгоритм хеширования, разработанный в 1991 году для решения проблем безопасности в MD4.К 2004 году MD5 был по сути взломан краудсорсинговыми усилиями, показавшими, что MD5 был очень уязвим для атаки Birthday Attack

.

отпечатков MD5 все еще предоставляются для проверки файлов или сообщений. Но поскольку он криптографически взломан, на хэши MD5 можно положиться только для обнаружения непреднамеренных изменений файлов или сообщений. Преднамеренные изменения могут быть замаскированы из-за слабости алгоритма.

Современные шифры

Криптография сегодня широко используется в Интернете.Большая часть нашей интернет-активности зашифрована с использованием TLS (Transport Layer Security), а обмен ключами происходит с использованием асимметричного процесса.

Компьютеры исключительно хороши в обработке данных с помощью алгоритмов. Когда на сцене появились компьютеры, разработка шифров резко возросла. Компьютеры — не только отличный инструмент для создания криптографических шифров , они также исключительно полезны для взлома криптографических шифров с помощью криптоанализа. Это означает, что увеличение мощности компьютеров всегда предвещается разработкой новых шифров, а старые шифры изъятыми из обращения, потому что теперь их слишком легко взломать.

Из-за этой бесконечной битвы за вычислительную мощность компьютеры, использующие Интернет, обычно поддерживают большой список шифров в любой момент времени. Этот список шифров называется набором шифров , и когда два компьютера подключаются, они совместно используют список шифров, которые они оба поддерживают, и согласовывается общий шифр для выполнения шифрования между ними. Этот процесс существует для обеспечения максимальной совместимости между пользователями и серверами в любой момент времени.

Шифры, такие как Enigma и DES (стандарт шифрования данных), были взломаны и больше не считаются безопасными для криптографического использования.На сегодняшний день RSA (Rivest, Shamir, Adleman) и AES (Advanced Encryption Standard) считаются безопасными, но по мере увеличения вычислительной мощности они также упадут в один прекрасный день, и необходимо будет разработать новые шифры, чтобы продолжить использование криптографии на Интернет.

Криптография с открытым ключом

Криптография с открытым ключом

— это асимметричная система, широко используемая сегодня людьми и компьютерами. Ключ, используемый для шифрования данных, но не для их дешифрования, называется открытым ключом . У каждого получателя есть собственный открытый ключ, который широко доступен.Отправители должны использовать открытый ключ предполагаемого получателя для кодирования сообщения. Затем получатель может использовать свой сопутствующий секретный ключ, называемый закрытым ключом , , для расшифровки сообщения.

RSA — это базовый шифр, используемый в криптографии с открытым ключом. Шифр RSA умножает два очень больших простых числа вместе как часть процесса генерации ключа. Его сила основана на том факте, что противник должен будет правильно разложить этот продукт на два первоначально использованных простых числа.Даже при сегодняшней вычислительной мощности это в большинстве случаев невозможно. Вы можете вспомнить, что факторизация — это процесс уменьшения числа до двух наименьших чисел, которые можно умножить вместе, чтобы получить исходное число. Простые числа имеют только два множителя: 1 и самих себя. Более подробно я описываю криптографию с открытым ключом здесь ..

Асимметричные шифры медленнее симметричных, но реализация асимметричного шифрования с открытым ключом имеет одно явное преимущество: поскольку открытый ключ не может использоваться для дешифрования сообщений, он может быть передан отправителю без каких-либо гарантий.Таким образом, двум сторонам нет необходимости обмениваться ключами перед обменом своим первым зашифрованным сообщением.

Для таких мелких вещей, как электронная почта, асимметричная криптография подходит, но для крупномасштабного шифрования, такого как целые диски или резервные копии файлов, она слишком медленная. Большинство крупномасштабных криптосистем сегодня используют гибридный подход; асимметричное шифрование используется для обмена симметричными ключами, а затем симметричные ключи используются для фактических процессов шифрования и дешифрования.

Непрерывный зашифрованный текст

Учитывая наши сегодняшние вычислительные мощности, может показаться невероятным обнаружить, что есть несколько очень старых зашифрованных текстов, которые еще не были расшифрованы.

Последнее письмо убийцы Зодиака

Убийца Зодиак — серийный убийца, терроризировавший Калифорнию в течение нескольких лет в конце 60-х годов. За это время убийца отправил в полицию 4 зашифрованных сообщения, из которых четвертое до сих пор не повреждено.

Есть некоторые утверждения, что люди взломали последний шифр, но ничего, что не выдержало критики.

Три последних сообщения Enigma

Еще не все сообщения Enigma расшифрованы. Хотя это не имеет большого военного значения, существует проект Enigma @ Home , который пытается расшифровать несколько оставшихся сообщений от 1942 года.Подобно другим проектам @ home , таким как SETI @ Home , проект использует свободные циклы ЦП на компьютерах участников, чтобы попытаться расшифровать окончательные сообщения.

Что дальше?

Вычислительная техника — все еще молодая наука. Мы все еще работаем с «версией 1», что означает, что наши компьютеры по-прежнему ограничены двоичными функциями единиц и нулей. Квантовые вычисления, вероятно, станут следующим большим достижением в вычислениях, и они кардинально изменят принцип работы вычислений, а не просто увеличат вычислительную мощность для обработки большего количества единиц и нулей.В квантовой механике это странное собственно называется «суперпозицией», что означает, что что-то может находиться более чем в одном состоянии, пока оно не будет обнаружено. Самый известный мысленный эксперимент, который иллюстрирует суперпозицию, — это эксперимент с котом Шредингера, где кот в ящике и жив, и мертв, пока не перейдет в одно из этих состояний после наблюдения.

В вычислениях это означает, что кубиты (квантовые биты) могут иметь два состояния вместо одного состояния двоичного файла. В то время как бит может быть только 1 или 0, кубит может быть обоими через концепцию суперпозиции.Это не только делает сложную математику, такую ​​как та, которая используется для разложения больших чисел, почти тривиальной, но также может означать конец атак Main-In-The-Middle.

Еще одно свойство квантовой передачи — понятие «интерференция». Интерференция — это поведение субатомных электронов, которые проходят через барьер, а затем воссоединяются на другой стороне. Вмешательство может иметь место только в том случае, если его никто не наблюдает (дерево, лес, кто-нибудь?). Следовательно, для кого-то было бы теоретически невозможно перехватить сообщение, прошедшее через квантовую систему, не будучи обнаруженным.Путь электронов изменится в результате наблюдения, и интерференция больше не возникнет, что означает, что сообщение было обнаружено. Лучший квантовый компьютер в настоящее время имеет несколько кубитов, но технология быстро развивается.

«Scytale» от Lurigen. CC Поделиться-A-Like 3.0

От шифра Цезаря до кода загадки и за его пределами

Шифры, коды и другие методы шифрования использовались на протяжении всей истории большей частью цивилизации в той или иной форме для предотвращения понимания сообщений неавторизованными людьми.Их изощренность значительно возросла на протяжении истории, и они широко используются сегодня.

Эти 11 методов варьируются от самых ранних примеров в истории до самых передовых методов шифрования в истории.

1. Шифр ​​Цезаря Shift использовался римской армией

Его первое появление: Неизвестно — Вероятно, 1 век нашей эры

Где он появился: Римская Империя

Когда он был взломан (если применимо ): Неизвестно — Вероятно, между 5 и 9 веками нашей эры

Шифр ​​был назван в честь Юлия Цезаря, который, согласно Светонию, использовал его для шифрования военных и других официальных сообщений.

Поскольку большинство врагов Рима в то время были неграмотными, шифр какое-то время оставался надежным. К 9 веку нашей эры, после падения Рима, существуют записи о методах его взлома с использованием частотного анализа Аль-Кинди.

Источник: Matt_Crypto / Wikimedia Commons

2. Scytale был простым шифром, используемым спартанцами

Его первое появление: Древняя Греция — 7 век до н.э.

Где он появился: Классика / Древняя Греция / Спарта

Когда оно было взломано (если применимо): Неизвестно — но известно о Плутархе (50–120 гг. Н. Э.)

Сцитал был древней формой шифрования, широко распространенной в древней / классической Греции.Это форма транспозиционного шифра, в котором буквы переупорядочиваются в сообщениях до того, как их расшифрует получатель.

В этом методе использовался цилиндр, вокруг которого был обернут пергамент и на нем написано сообщение. Получатель использовал бы стержень точно таких же размеров, чтобы прочитать сообщение.

Учитывая его простоту, противник тоже легко мог его расшифровать.

Источник: Luringen / Wikimedia Commons

3. Стеганография скрывает сообщения на виду

Первое появление: Около 440 г. Неизвестно

Стеганография — это метод сокрытия сообщений «на виду» путем маскировки их под что-то еще.Самое раннее зарегистрированное использование этой формы «шифрования» было описано Геродотом в его «Истории».

Он описывает, как Гистией послал сообщение своему вассалу, Аристагору, обрив голову своего самого доверенного слуги, «пометив» сообщение на его скальпе, а затем позволив волосам раба снова отрасти. Затем раба отправили к Аристагору и приказали снова побрить ему голову.

Этот метод также можно использовать для скрытия файлов или других сообщений в других файлах или сообщениях.

4.Шифр Свиньи использовался масонами

Его первое появление: Неизвестно — возможно, до 1531 года

Где он появился: Европа / масоны

Когда он был взломан (если применимо): Неизвестно

Свиной загон шифр, известный как масонский или масонский шифр, представляет собой геометрический простой шифр подстановки. Он использует символы для кодирования букв в сообщении.

Он кодируется и декодируется путем создания сетки или набора сеток для создания последующих символов.

Источник: (Адаптировано из) Anomie / Wikimedia Commons

5. Нарушение кода загадки значительно сократило время Второй мировой войны

Его первое появление: 1918-1920

Где оно появилось: Германия / нацистская Германия

Когда он был взломан (если применимо): Это зависит от источника — между 1941 и 1945 годами

Термин «код загадки» обычно понимается как устройство шифрования, используемое немецкими войсками во время Второй мировой войны для шифрования своих передач.

Машины Enigma были изобретены немцами в конце Первой мировой войны и затем приняты на вооружение различными вооруженными силами по всему миру.

Во время Второй мировой войны различные военные службы разработали свои собственные ключи шифрования, которые часто менялись ежедневно. Когда союзники взломают коды, силы Оси будут вынуждены изменить их — только для того, чтобы они взломали снова.

Основным примером этой «гонки вооружений» были различные фазы успеха немецких подводных лодок «Волчьи стаи» во время битвы за Атлантику.

Основная тяжесть работы по расшифровке была проделана польскими взломщиками кодов и знаменитым Аланом Тьюрингом и его командой в Блетчли-парке с его машиной для взлома Bombe Enigma.

6. Шифр ​​Playfair использовал пары букв для шифрования

Его первое появление: 1854

Где он появился: Англия / Великобритания

Когда он был взломан (если применимо): Он все еще использовался во время Второй мировой войны, но постепенно заменялся с 1914 года.

Впервые разработанный Чарльзом Уитстоном в 1854 , шифр Playfair был назван в честь своего промоутера, лорда Playfair.

Эта форма шифрования использует пары букв, а не отдельные буквы в более простых шифрах замещения, что значительно затрудняет взлом.

7. Полиалфавитный шифр, наконец, проверенный частотный анализ

Его первое появление: 1467

Где он появился: Италия

Когда он был взломан (если применимо): Неизвестно

До изобретения Леон Баттиста Альберти его полиалфавитный шифр в 1467 большинстве шифров можно было решить с помощью частотного анализа.Его метод использует различные источники замены для разных частей сообщения.

Это стало самым большим достижением в криптологии с древних времен, за что он получил титул «отца западной криптологии». По крайней мере, по мнению Дэвида Хана.

8. Шифр ​​Виженера следует называть шифром Беллазо

Его первое появление: 1467

Где он появился: Италия

Когда он был взломан (если применимо): Метод расшифровки опубликовано в 1863 г.

В настоящее время широко признано, что шифр Виженера был первоначально создан Джованни Баттистой Беллазо (итальянский криптолог).Позже его ошибочно приписали Блезу де Виженера в 19 веке, отсюда и его нынешнее название.

Он шифрует текст, используя серию переплетенных шифров Цезаря на основе ключевого слова. Следовательно, это форма полиалфавитной замены.

Источник: Brandon T. Fields / Wikimedia Commons

9. Стандарт шифрования данных положил начало развитию современной криптологии

Его первое появление: 1970-е годы

Где он появился: IBM, Соединенные Штаты Америки

Когда он был взломан (если применимо): Он был заменен AES в начале 21 века

Стандарт шифрования данных (DES) был разработан IBM (на основе более ранней работы Хорста Фейстеля) в 1970-х годах.Это алгоритм с симметричным ключом, используемый для шифрования электронных данных.

Блок-схема обработки DES. Источник: Hellisp / Wikimedia Commons

10. Криптография с открытым ключом была официальной тайной в течение 27 лет

Ее первое появление: 1970

Где она появилась: Соединенное Королевство

Когда она была взломана (если применимо): Он был рассекречен в 1997 году

Криптография с открытым ключом была впервые задумана Джеймсом Х.Эллис в 1970 , работая криптографом в GCHQ, но вскоре он столкнулся с проблемами при попытке реализовать это. Его работа была улучшена в 1973 Клиффордом Коксом, который разработал алгоритм шифрования RSA.

Позднее адаптированный Малкольмом Дж. Уильямсоном в 1974 этот метод шифрования также использовался АНБ и оставался секретом в течение 27 лет , пока он не был рассекречен в 1997.

11.Расширенный стандарт шифрования — это современный стандарт

Его первое появление: 1998-2001

Где он появился: Соединенные Штаты Америки

Когда он был взломан (если применимо): 2011

AES, также называемый Rijndael, это современная форма шифрования электронных данных, впервые опубликованная Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST).

С тех пор он принят во всем мире.

Секретный язык: криптография и секретные коды

Рон Хипшман

Когда вы были ребенком, у вас было кольцо-декодер «Captain Midnight»? С его помощью вы могли отправлять друзьям сообщения, которые никто не мог прочитать.Или, может быть, вы помните, как использовали специальные символы для написания заметок в классе. Если записку перехватили, ваш учитель ничего не узнал бы о вашем романе.

В более серьезных случаях наши военные и дипломатические силы используют коды и шифры для защиты конфиденциальной информации от посторонних глаз. Компании также отправляют данные, которые были закодированы, чтобы попытаться защитить коммерческую тайну и закулисные сделки. В конце концов, вы не хотите, чтобы ваш конкурент знал, что вы собираетесь приобрести его компанию с выкупом за счет заемных средств.

Изучение шифрования и кодирования (на передающей стороне), а также расшифровки и декодирования (на принимающей стороне) называется криптографией от греческого κρυπτός (криптос), или скрытый и γράφειν (графия), или письмо. Если вы не знаете греческого (а многие из нас знают), приведенные выше буквы могут быть формой кода! Хотя различие нечеткое, шифры отличаются от кодов. Когда вы заменяете одно слово другим словом или предложением, как, например, в словаре иностранного языка, вы используете код.Когда вы смешиваете или заменяете существующие буквы, вы используете шифр. (Я сказал вам, что разница нечеткая, и вы можете комбинировать коды и шифры, заменяя одно слово другим, а затем смешивая результат.) Мы сконцентрируемся на шифрах.

Чтобы шифр был полезным, необходимо знать несколько вещей как на отправляющей, так и на принимающей стороне.

1. Алгоритм или метод , используемый для шифрования исходного сообщения (известного как открытый текст).
2. Ключ , используемый с алгоритмом, позволяющим зашифровать и дешифровать открытый текст.
3. Период или время , в течение которого ключ действителен.

По аналогии, чтобы войти в свой дом, вам нужно вставить ключ в замок, чтобы открыть дверь. Этот процесс (использование ключа и замка) является методом или алгоритмом. Теперь этот метод работает только в том случае, если у вас есть подходящий ключ для вставки в замок, и ваш ключ будет действителен только до тех пор, пока вы проживаете в конкретном жилище. Следующий житель поменяет замки на другой ключ, чтобы убедиться, что вы не можете войти, даже если вы знаете метод.

Выбор трех вышеперечисленных пунктов — алгоритма, ключа и периода — зависит от ваших потребностей. Если вы находитесь на поле боя и получаете текущие тактические данные, вам нужен алгоритм, который упрощает расшифровку сообщения в пылу битвы. С другой стороны, вы также должны предполагать, что ваш оппонент перехватил ваше зашифрованное сообщение и пытается его сломать. Следовательно, вы должны выбрать достаточно сложный алгоритм (метод), чтобы к тому времени, когда ваш оппонент это выяснил, данные были бесполезны.Чем проще алгоритм вы выберете, тем чаще вам придется менять ключ, открывающий код, — если вы хотите держать своего врага в неведении.

Шифры делятся на две основные категории; шифры подстановки и шифры транспонирования. Шифры подстановки заменяют буквы в открытом тексте другими буквами или символами, сохраняя порядок, в котором символы располагаются одинаково. Шифры транспонирования сохраняют все исходные буквы нетронутыми, но меняют их порядок. Результирующий текст любого метода шифрования называется зашифрованным текстом.Конечно, вы можете использовать оба метода один за другим, чтобы еще больше запутать непреднамеренного получателя. Чтобы почувствовать эти методы, давайте взглянем на некоторые шифры.

Замещающие шифры и кольца декодера

Мы постоянно используем подстановочные шифры. (На самом деле, шифры подстановки в большинстве случаев можно было бы правильно называть кодами.) Код Морзе, сокращение, семафор и код ASCII, с которым эти символы хранятся внутри моего Macintosh, — все это примеры.(ASCII означает Американский стандартный код для обмена информацией, на всякий случай, если вам интересно.) Единственное различие между этими и шпионскими кодами состоит в том, что приведенные выше примеры стандартизированы, так что их знают все.

Кольцо декодера Captain Midnight (которое также является кольцом «кодировщика») позволяет выполнять простой шифр подстановки. Обычно он имеет два концентрических колеса букв, от A до Z. Вы вращаете внешнее кольцо и заменяете буквы в своем сообщении, находящемся на внешнем кольце, буквами, расположенными прямо под ним на внутреннем кольце (см. Диаграмму).Здесь алгоритм заключается в смещении алфавита, а ключ — это количество символов для его смещения. Юлий Цезарь использовал эту простую схему, смещая на 3 символа (Он бы поставил «A» на внешнем кольце букв поверх «D» на внутреннем кольце, если бы у него было кольцо декодера Captain Midnight.) Слово «EXPLORATORIUM» «таким образом становится» HASORUDWRULXP. » Такая схема была легко сломана и показывала определенную степень наивности Цезаря в отношении разведки врага.

Шифр ​​подстановки колес

Щелкните здесь, чтобы загрузить копию Cypher Wheel (12k PDF).Скопируйте и вырежьте два колеса. Поместите меньшее колесо поверх большего колеса и поверните их так, чтобы ваша «ключевая буква» на маленьком колесе оказалась под буквой «А» большого колеса. Теперь вы можете зашифровать свой открытый текст и передать его другу, который знает правильную ключевую букву.

Вы можете немного усложнить декодирование своего зашифрованного текста, если бросите в шляпу 26 листов бумаги, на каждом из которых написана буква алфавита, вытащите их по одной и положите рядом друг с другом. нормальный алфавит.Результат может выглядеть следующим образом (я просто использовал порядок клавиш на своей клавиатуре, поэтому вы можете назвать это кодом «Qwerty»):

Обычная буква 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 
 Буква зашифрованного текста Q W E R T Y U I O P A S D F G H J K L Z X C V B N M
 

Вы можете составить секретное сообщение из приведенной выше таблицы. Каждый раз, когда вы видите «Я», вы заменяете внизу «О» и так далее для других символов. Сообщение «Встретимся после школы за спортзалом» будет выглядеть так:

.

«DTTZ DT QYZTK LEIGGS WTIOFR ZIT UND.»

Длина слова — особенно короткие слова — дает отличные подсказки относительно природы кода (см. Частотные диаграммы). Чтобы скрыть ваше сообщение, игнорируйте пробелы и разбейте сообщение на части равного размера. В шпионском бизнесе обычно используется пять букв, поэтому ваше сообщение будет выглядеть следующим образом (обратите внимание, что в конце добавляется дополнительный «фиктивный» символ «M», чтобы оно представляло собой группу из 5 букв. У получателя не должно быть никаких проблема с лишним персонажем.):

DTTZD TQYZT KLEIG GSWTI OFRZI TUNDM

Другая популярная система, называемая схематическим шифром, используемая многими детьми в школе, заменяет буквы символами вместо других букв.Эта система, по сути, аналогична системе замены букв, но ее легче запомнить, чем 26 случайно выбранных букв. Здесь используются доски для крестиков-ноликов и два крестика, как показано ниже.

То же секретное сообщение, что и выше, с использованием линий, окружающих каждую букву (и включая точку, где необходимо), становится:

Несмотря на то, что это выглядит как неразборчивый текст пришельцев из космоса, специалисту-криптологу потребовалось бы не более 10 минут, чтобы разобраться.Почему? При наличии достаточного количества зашифрованного текста определенные закономерности становятся очевидными. Обратите внимание, как часто появляется пустой четырехсторонний прямоугольник: шесть раз из 29 символов или примерно в 20% случаев. Это сразу указывало бы на то, что пустое поле почти наверняка было символом «Е», наиболее часто используемой буквы в английском языке. Другие буквы также можно определить по их частоте и по их ассоциации с другими соседними символами (см. «Частоты»). Почти все шифры подстановки открыты для такого рода анализа.

Фрэнсис Бэкон создал один из наиболее интересных подстановочных шифров. Он использовал два разных шрифта, немного различающихся по весу (жирности). Он разбил свой зашифрованный текст на 5 групп символов, каждая из которых будет представлять один символ в его открытом тексте. В зависимости от того, какие символы в группе были выделены жирным шрифтом, можно определить символ открытого текста, используя следующую таблицу (* обозначает простой символ, а B — жирный символ)

A = ***** G = ** BB * M = * BB ** S = B ** B * Y = BB ***
B = **** B H = ** BBB N = * BB * B T = B ** BB Z = BB ** B
C = *** B * I = * B *** O = * BBB * U = B * B **
D = *** BB J = * B ** B P = * BBBB V = B * B * B
E = ** B ** K = * B * B * Q = B **** W = B * BB *
F = ** B * B L = * B * BB R = B *** B X = B * BBB
 

Наше то же секретное сообщение, что и выше, появилось бы таким образом (жирные и простые символы Бэкона были менее очевидны, чем те, что ниже):

T  o b  e или n  o  t to b  e  th  a  t i  s t  h  e q  uest  i  on.Whet  h  er ' t  is no  ble  r  i  n  mi  n  d  to
s  uf   f  er  th  e s  lin  gs  a  nd ar  ro  w  s o  f
out  ra  geous fort  u  n  e   или  t  o t  ak  e  ar  m  s
ag  a   i  ns  t  a sea  o  f tr  oub  l  es a  nd  by
o  pp  o  s  в  g и закончить их?
 

Чтобы расшифровать, мы просто разбиваем символы на группы по 5 и используем ключ выше, чтобы найти текстовое сообщение.

  М Е Е Т М Е Б Е
T  ob  eo rn  o  tt ob  e  th  a  ti  st  h  eq  ue st  i  на Whet  h  er  t  is

  Г И Н Д Т Е Г
№  ble  r  i  nth e  mi  n  d  tos  uf   f  er  th  es  lin  GS  a  nd ar  ro  w

  Г М А Ф Т Е Р С
  so  fou t  ra  ge ousfo rt  u  n  e   or  t  ot  ak  e  ar  m  sag  a   i  ns  t  a

  C H O O L
море  o  f tr  oub  l  esa  n d  byo  p p  o  s  in  gendt hem?
 

Шифры транспонирования

Возвращаясь к школьным дням, oo-day oo-yay emember-ray ig-pay atin-lay? Свинья-латынь — это форма транспозиционного шифра, в котором оригинальные буквы сохраняются нетронутыми (хотя и с добавлением суффикса «ау»), но каким-то образом переставлены.

Еще до школьных дней, в 5 веке до нашей эры, спартанцы использовали интересный шифр транспозиции, названный scytale . В скитале использовался цилиндр с лентой, намотанной по спирали от одного конца до другого. Сообщение было написано на ленточках, а затем распаковано с цилиндра. Только тот, у кого цилиндр такого же диаметра, мог перемотать и прочитать сообщение.

Scytale зависел от части оборудования, цилиндра, который, будучи захвачен противником, скомпрометировал всю систему.Кроме того, получатель может потерять или сломать цилиндр и, следовательно, потерять способность расшифровать любое сообщение. Было бы лучше, если бы метод был полностью «интеллектуальным», чтобы его можно было запомнить и использовать, не прибегая к физическим устройствам.

Поскольку и отправитель, и получатель транспонированного зашифрованного текста должны согласовать и запомнить этот алгоритм или метод шифрования и дешифрования, было бы неплохо сделать что-нибудь простое. Поскольку геометрические фигуры легко запомнить, они служат основой для целого класса транспозиционных шифров.Поместим наше сообщение в форму коробки. Так как здесь 29 символов, мы добавим пустышку («О»), чтобы получилось 30, и напишем сообщение в поле размером шесть на пять.

ВСТРЕТЬ МЕНЯ
А Ф Т Е Р С
C H O O L B
E H I N D T
H E G Y M O
 

Теперь мы можем расшифровать сообщение, перемещаясь вниз по столбцам, а не по строкам. Еще раз мы разделим символы на группы по пять, чтобы не было никаких подсказок о размерах слов. Результат выглядит так:

MACEH EFHHE ETOIG TEONY MRLDM ESBTO

Настоящее разнообразие начинается, когда вы понимаете, что вам не нужно записывать открытый текст в поле строка за строкой.Вместо этого вы можете следовать шаблону, который зигзагообразно движется по горизонтали, вертикали или диагонали, или шаблону, который закручивается по спирали или выходит по спирали (по часовой стрелке или против часовой стрелки), или по многим другим вариантам (см. Диаграмму ниже).

После того, как вы поместили текст в выбранную форму, используя один маршрут, вы можете затем зашифровать его, выбрав другой маршрут по тексту. Вам и вашему партнеру просто нужно согласовать маршрут чтения, маршрут транскрипции (шифрования) и отправную точку для создания системы.Эти системы называются транскрипциями маршрутов.

И снова наше сообщение. Маршрут считывания закручивается по спирали внутрь против часовой стрелки, начиная с правого нижнего угла (левый рисунок). Маршрут транскрипции (правая диаграмма) представляет собой зигзагообразную диагональ, начиная с нижнего левого угла. Зашифрованный текст становится:

EAMTN FTDIE EHOTE RHMEM BYESC GLOHO

Чтобы расшифровать, вы заполняете поле ввода, следуя зигзагообразному маршруту, и читаете сообщение, используя спиральный маршрут.

Другой тип шифра транспозиции использует ключевое слово или фразу для перемешивания столбцов.Это называется столбчатым транспонированием. Это работает так: сначала придумайте секретное ключевое слово. Нашим будет слово СЕКРЕТНО. Затем напишите его над столбцами букв в квадрате и пронумеруйте буквы ключевого слова так, как если бы они упали, если бы мы разместили их в алфавитном порядке. (Если есть повторяющиеся буквы, такие как «E», они нумеруются слева направо.)

5 2 1 4 3 6
С Е К Р Е Т
ВСТРЕТЬ МЕНЯ
А Ф Т Е Р С
C H O O L B
E H I N D T
H E G Y M O
 

Теперь запишите столбцы в порядке, указанном числами.Полученный зашифрованный текст выглядит так:

ETOIG EFHHE MRLDM TEONY MACEH ESBTO

Как видите, это просто другая структура предыдущего зашифрованного текста, но, по крайней мере, это не какой-то обычный шаблон. Мы могли бы легко усложнить задачу, заполнив квадрат более сложным путем. Мы также могли бы использовать геометрическую форму, отличную от прямоугольника, и комбинировать замену и транспонирование. Единственная проблема, которая может возникнуть, — это то, что расшифровка может стать настолько сложной, что навсегда останется в секрете на принимающей стороне! Если подумать, она никогда не встречала меня за спортзалом…

Частоты

Порядок частотности отдельных букв:
E T O A N I R S H D L C W U M F YG P B V K X Q J Z

Порядок частотности орграфов (двухбуквенных комбинаций):
th er on an re he in ed nd ha at enes or not ea ti to it st io le is our as de rt ve

Порядок частотности триграфов:
и то и другое ионное значение для nde имеет nce edt tis of sth men

Порядок частоты наиболее распространенных двойников:
ss ee tt ff 11 мм oo

Порядок частотности начальных букв:
T O A W B C D S F M R H I Y E G L N P U J K

Порядок частотности заключительных букв:
E S T D N R Y F L O G H A R M P U W

Однобуквенные слова:
a, I, 0.

Наиболее частые двухбуквенные слова:
of, to, in, it, is, be, as, at, so, we, he, by, or, on, do, if, me, my, up, an , иди, нет, нас, я …

Наиболее частые трехбуквенные слова:
the, and, for, are, but, not, you, all, any, can, had, her, was, one, our, out, day, get, has, him , его, как, мужик, новый, сейчас, старый, смотри, два, путь, кто, мальчик, сделал, его, давай, поставил, скажем, она тоже пользуется …

Наиболее частые четырехбуквенные слова:
, что, с, иметь, это, будет, ваш, от, они, знают, хотят, были, хорошо, много, немного, время, очень, когда, приди, сюда, просто Давно, сделай, много, больше, только, более, таких, возьми, чем, они, ну, были…

Библиография:

Гарднер, Мартин. Коды, шифры и секретная запись.
Нью-Йорк, Нью-Йорк: Dover Publications Inc., 1972.
Замечательное, веселое и легкое для чтения введение в коды и шифры.

Смит, Лоуренс Дуайт. Криптография, наука секретного письма.
Нью-Йорк, Нью-Йорк: Dover Publications Inc., 1943.
Хороший отчет о кодах и шифрах со многими историческими примерами.

Конхейм, Алан Г. Криптография: Учебник.
Нью-Йорк, Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1981.
Техническая (и математическая) книга о более современных методах создания и взлома кода.

Гейн, Хелен Фуше. Криптоанализ: исследование шифров и их решение.
Нью-Йорк, Нью-Йорк: Dover Publications Inc., 1956.
Название говорит само за себя.

Интернет-ресурсы

© Рон Хипшман, 2019 г.

5 известных кодов, на взлом которых потребовались годы или столетия

Ни один человек — это не одно.В самом добром человеке, которого вы знаете, есть крохотная полоска жестокости. У самого счастливого человека, которого вы когда-либо встречали, бывают депрессивные моменты. Самый мягкий человек, о котором вы только можете подумать, может быть наполнен гневом из-за чего-то одного. Нет никакой чистоты; жизнь — это беспорядочный коктейль из вещей.

Это правда, стоящая за одним из самых известных символов (и татуировок) в мире: Инь и Ян.

Мудрость, основанная на даосской мудрости

Для такой хорошо известной идеи Инь и Ян появляются только в одной строке центральной даосской книги, Даодэцзин .И все же это важно для даосизма и во многих отношениях взаимозаменяемо с самим Дао.

Лао-цзы — полумифический основатель даосизма (или даосизма — звук находится на полпути между Т и Ре для некитайского уха). Его имя означает «старый мастер», и неясно, был ли он отдельным историческим лицом или титулом, данным собранию мудрецов и их работ. Но важно влияние Лао-цзы, не в последнюю очередь на 20 миллионов даосов во всем мире.

Дао переводится как «Путь», и его часто сравнивают с течением реки.Как река, Дао движется и направляет все, а мы подобны лодкам, плывущим по его пути. Быть счастливым — значит позволить Дао вести нас. Грести против течения сложно, а даосизм — это простой призыв «плыть по течению» Вселенной.

Даосизм — найти гармонию в жизни. Это нужно для того, чтобы позволить себе сформироваться в мире, как вода наполняет чашу. Это значит адаптироваться, идти на компромисс и принимать жизнь такой, какая она есть, а не так, как , как вы, , хотите ее заставить. Если ваша жизнь — лес, Дао — широкий, мощеный и легкий путь.Это не означает, что нет других путей (таких как «человеческий путь»), но зачем бороться через тернии и заросли, когда жизнь может быть счастливой и легкой? Даодэцзин — это сплошное чудо пословиц, советов, мудрости и басен, которые помогут даосам найти этот путь.

Жизнь как батарея

Дао отпустить (или не пытаться)

www.youtube.com

Инь-янь — это проводник на этом пути.Это намек и указатель на то, как выглядит Дао. Короче говоря, Инь-Ян — это идея о двойственности всего. Но вместо того, чтобы быть своего рода оппозиционным или деструктивным конфликтом между двумя соперниками, Инь-Ян утверждает, что существует великая гармония в контрасте между вещами. Символ не имеет полностью черной стороны, противопоставленной полностью белой стороне. В белом есть немного черного, а в черном — немного белого. Контраст, но гармония.

Инь ассоциируется с тьмой, женственностью, таинственностью, пассивностью, ночным небом или старым.Ян ассоциируется с легкостью, энергией, активностью, ясностью, солнцем или молодостью.

Но ни Инь, ни Янь не превосходят ни в чем. Они оба совершенно аморальны, потому что ни «правильно», ни «неправильно». Хотя Инь ассоциируется с негативом, это не связано с оценочным суждением, а, возможно, лучше воспринимается как отрицательный полюс батареи. Правильная жизнь происходит не от того, чтобы быть тем или иным, а от нахождения этого баланса — Дао не только для нашей жизни, но и для всего сущего.Такое ощущение, что мы нашли свой правильный путь.

И для этого необходимы как Инь, так и Ян. Символ выражает идею о том, что баланс и гармония необходимы для всего. Например, в боевых искусствах важно, чтобы мы были твердыми, сильными и подтянутыми (Ян), но это ничто без спокойствия, сосредоточенности и способности адаптироваться (Инь). В отношениях мы можем веселиться и смеяться (Ян), но мы также должны плакать и делиться секретами (Инь).

Канат жизни

Иногда что-то кажется неправильным.Это могут быть отношения, карьера или даже новая книга или телешоу. Это как если бы все было утомительным занятием, когда вам нужно приложить чрезмерное количество усилий, чтобы продолжать двигаться. Может казаться, что препятствия постоянно возникают, чтобы заблокировать вас.

Именно это чувство берет на себя даосизм. Такая борьба — верный признак того, что вы сошли с Пути. Жизнь не должна быть такой. Значит, что-то не так.

Даосизм в целом и Инь-Ян в частности — это гармония и баланс.Все идет не так, когда мы слишком сильно склоняем чашу весов в одну сторону. Даосы не являются ни аскетами, ни обжорами, поскольку и то, и другое подразумевает отклонение от срединного пути. Мудрость Инь-Ян состоит в том, чтобы увидеть, как мир без света был бы адским, но также и мир постоянного дня. Этот символ оказался настолько мощным, потому что он постоянно напоминает нам о том, что вся жизнь заключается в том, чтобы найти эту гармонию вне оппозиции. Когда что-то кажется неправильным, нам, вероятно, нужно снова найти баланс или центр.

Джонни Томсон преподает философию в Оксфорде.У него есть популярный аккаунт в Instagram под названием Mini Philosophy (@ Philosophy ). Его первая книга — Мини-философия: Маленькая книга больших идей .

Секретных кодов для детей: Шифры, которые можно попробовать дома или в классе

В нашей семье мы любим играть с секретными кодами для детей.

Думаю, это началось, когда я был маленьким, и мои родители Пасхальный кролик каждый год устраивал для меня и моего брата охоту за мусором, чтобы найти наши пасхальные корзины.Мы просыпались от одной подсказки и должны были следовать ей до следующей подсказки, а затем до тех пор, пока не нашли наши корзины.

В детстве, а теперь и во взрослой жизни, я любил создавать секретные коды и оставлять людям подсказки, чтобы они могли находить особые вещи.

Я использовал для своих учеников мини-охоты на мусорщиков, чтобы они могли практиковать свои навыки чтения.

И теперь я использую секретные коды со своими детьми, чтобы проверить не только их навыки чтения, но также их критическое мышление и логические навыки.

Что в этом сообщении?

В этом посте вы найдете много полезной информации о секретных кодах для детей, включая краткую историю криптографии, объяснение разницы между кодами и шифрами, а также информацию о пяти кодах и шифрах, которые использовались в разное время на протяжении всей истории. для передачи сообщений.

Для каждого из пяти кодов и шифров, представленных в этом посте, я создал печатную форму, которую вы можете загрузить с инструкциями о том, как зашифровать и декодировать сообщения с использованием этого кода / шифра.

Краткая история криптографии

Криптография — это использование кодов и шифров для сохранения информации в секрете. Есть записи, свидетельствующие о том, что криптография использовалась тысячи лет.

Исторически сложилось так, что методы криптографии в основном включали использование ручного и бумажного шифрования или простых механических средств. Например, на глиняных табличках, найденных в Месопотамии с 1500 г. до н.э., был зашифрован рецепт глазури для керамики. И ученые-ивриты использовали шифры подстановки еще в 500 или 600 годах до нашей эры.

В наше время возможность отправлять зашифрованные сообщения имеет жизненно важное значение во время военных действий. Например, во время Второй мировой войны США нанимали и обучали «шифровальщиков» навахо. Эти говорящие с кодом создали код, используя свой родной язык навахо, внося свой вклад в военные действия США против сил оси, позволяя ретранслировать секретные сообщения. (Вы можете перевести свой текст в код навахо, используя этот текст в переводчике кода навахо.)

С появлением современных вычислений были разработаны более сложные и эффективные средства шифрования.Современная криптография опирается на такие сложные и продуманные схемы шифрования, что они больше не подходят для ручки и бумаги и должны решаться машиной.

Коды

и шифры

Криптография использует как коды, так и шифры. Но в чем разница?

Коды основаны на семантике или значении языка. Пример кода, используемого говорящими на навахо для слова «самолет», — это «wo-tah-de-ne-ih». (Если интересно, просмотрите также весь словарь говорящего по коду навахо.)

В отличие от кодов, шифры основаны на синтаксисе или символах. Шифры обычно представляют собой просто набор инструкций (алгоритм) для преобразования одного набора символов (например, букв) в другой набор символов (например, чисел или пиктограмм). Пример простого буквенно-цифрового шифра: A = 1, B = 2, C = 3 и т. Д.

При этом, хотя коды и шифры отличаются от , термины часто используются как взаимозаменяемые. Например, азбука Морзе технически является шифром, а не кодом.Тем не менее, он называется кодом Морзе , а не кодом Морзе .

Компьютер раннего взлома кода

Развлечения с секретными кодами для детей

Код Морзе

Код Морзе преобразует буквы и цифры в серию точек и тире (иногда называемых точками и тире).

В коде Морзе длительность каждого тире в три раза превышает продолжительность каждой точки. За каждой точкой или тире в символе следует период отсутствия сигнала, называемый пробелом , , равным по продолжительности точке.

Код Морзе

хорошо подходит для передачи звука с использованием звуковых тонов. Об этом также можно сообщить визуально с помощью мигалок. Хотя код не предназначен для передачи в письменном формате, он также может быть написан.

Если вы хотите играть с азбукой Морзе, скачайте мою бесплатную распечатку «Веселье с кодом Морзе». Эта печатная форма включает в себя немного справочной информации о коде Морзе, инструмент шифрования для создания ваших собственных сообщений кодом Морзе и инструмент декодирования для расшифровки сообщений кодом Морзе.

Или упростите себе жизнь и обновите мой пакет «Коды и шифры», который включает в себя дополнительные рабочие листы и задания для детей, чтобы практиковать свои навыки азбуки Морзе.

Шифр ​​свиньи

Шифр ​​Pigpen — простой, но забавный шифр подстановки. Каждой букве алфавита соответствует геометрический символ.

Если вы хотите поиграть с шифром Pigpen, скачайте мою бесплатную версию для печати Fun with Pigpen Cipher. Эта печатная форма включает историческую информацию о шифре Pigpen (знаете ли вы, что есть надгробия с символами Pigpen?), А также инструмент шифрования / дешифрования для создания и расшифровки сообщений Pigpen.

Или упростите себе жизнь и обновитесь до моего развлекательного пакета «Коды и шифры», который включает в себя рабочие листы и задания для детей, чтобы практиковать свои навыки шифрования Pigpen.

Цезарь Shift Cipher

Шифр ​​Caesar Shift назван в честь Юлия Цезаря, так как он использовал этот шифр для шифрования сообщений. Однако это не очень сложный шифр, поэтому сообщения, отправленные с этим шифром, не оставались секретными очень долго.

В шифре Caesar Shift каждая буква алфавита «сдвигается» на некоторое фиксированное число.Сдвиг называется «ROT», что означает «вращение».

Например, при сдвиге ROT1 A становится B, B становится C и так далее. С другой стороны, при сдвиге ROT13 A становится N, B становится O, C становится P и т. Д.

Чтобы декодировать сообщение, отправленное с использованием шифра Caesar Shift, человек должен знать, какой сдвиг был использован.

Если вы хотите поиграть с шифром Caesar Shift, скачайте мою бесплатную распечатку Fun with Caesar Shift Cipher. Эта печатная форма включает историческую информацию о шифре Caesar Shift и инструменте шифрования / дешифрования для создания и расшифровки сообщений Caesar Shift.

Если вы как родитель или учитель хотите создавать сообщения в шифре Цезаря Сдвиг, чтобы их дети или ученики расшифровывали, вы, безусловно, можете сделать это вручную. Или делаю то, что делаю я, и использую текст для переводчика шифров Caesar Shift. Обязательно укажите желаемый сдвиг (ROT) для вашего шифра перед шифрованием сообщения.

Или упростите себе жизнь и обновитесь до моего развлекательного пакета «Коды и шифры», который включает в себя рабочие листы и задания для детей, чтобы практиковать свои навыки шифрования Caesear Shift.

Шифр ​​Атбаша

Шифр ​​Атбаш — это простой моноалфавитный шифр подстановки, первоначально использовавшийся для шифрования еврейского алфавита. С помощью этого шифра мы просто берем алфавит и отображаем его на обратную сторону.

Таким образом, когда шифр Атбаш используется в английском языке, A становится Z, B становится Y, а C становится X.

Если вы хотите поиграть с шифром Atbash, скачайте мою бесплатную распечатку Fun with Atbash Cipher. Эта печатная форма включает историческую информацию о шифре Atbash и инструменте шифрования / дешифрования для создания и дешифрования сообщений Atbash.

Если вы как родитель или учитель хотите создавать сообщения в шифре Атбаш для декодирования вашими детьми или учениками, вы, безусловно, можете сделать это вручную. Или делаю то, что делаю, и использую переводчик текста в шифр Атбаш.

Или упростите себе жизнь и обновите мой пакет «Коды и шифры», который включает в себя рабочие листы для детей, чтобы практиковать свои навыки шифрования Атбаш.

Шифр ​​Playfair

Шифр ​​Playfair — это шифр подстановки орграфа, который значительно труднее декодировать, чем любой из однобуквенных кодов подстановки, перечисленных выше.

Этот шифр использует таблицу с буквами, расположенными в сетке 5 x 5. (Одна буква алфавита — часто J — опускается и обычно заменяется на I. Затем пары букв помещаются в сетку и кодируются путем сдвига вправо в случае двух букв в одной строке, сдвига вниз в в случае двух букв в одном столбце или смещение в соответствующий угол в случае, если две буквы образуют прямоугольник в сетке.

Пожалуй, наиболее известное использование шифра Playfair Cipher было, когда будущий президент Соединенных Штатов Джон Ф.Кеннеди, использовал его во время Второй мировой войны, чтобы передать сообщение о том, что его корабль был сбит японским эсминцем.

Если вы хотите поиграть с шифром Playfair, скачайте мою бесплатную распечатку Fun with Playfair Cipher. Эта печатная форма включает историческую информацию о шифре Playfair и инструменте шифрования / дешифрования для создания и дешифрования сообщений Playfair.

Если вы как родитель или учитель хотите создавать сообщения в шифре Playfair для декодирования вашими детьми или учениками, вы, безусловно, можете сделать это вручную.Или делаю то, что делаю я, и использую текст для переводчика шифров Playfair.

Или упростите себе жизнь и обновите мой пакет «Коды и шифры», который включает в себя рабочие листы для детей, чтобы практиковать свои навыки шифрования Playfair.

Готовы повеселиться с кодами и шифрами?

Купите набор «Коды и шифры» и получите БОНУС «Охота на мусорщиков секретных кодов» БЕСПЛАТНО!

• Коды и шифры Fun Pack

  $ 3,49
  В корзину

Или получите инструменты шифрования без дополнительных действий (или бонусной охоты за мусором):

.