Kriptografija: šnipų žaidimai. Paprasti šifrai ir jų iššifravimas

Mano prisiminimų iš vaikystės + vaizduotės užteko lygiai vienam ieškojimui: keliolika užduočių, kurios nesidubliuoja.
Tačiau vaikams patiko linksmybės, jie paprašė daugiau užduočių ir turėjo prisijungti prie interneto.
Šiame straipsnyje nebus aprašytas scenarijus, legendos ar dizainas. Tačiau užduotims užkoduoti bus 13 šifrų.

Kodo numeris 1. Paveikslėlis

Kodas 2. Šuolis.

Šifras 3. Graikų abėcėlė.

Kodas 4. Atvirkščiai.

Užduotį parašykite atgal:

• kiekvienas žodis:
  Etishchi dalk extra Jonsos
• arba visas sakinys, ar net pastraipa:
  Etsem morkom momas v - akzaksdop yaaschuudelS. itup monrev ir yv

Kodas 5. Veidrodis.

(Kai ieškojau savo vaikams, pačioje pradžioje daviau jiems „stebuklingą maišelį“: buvo raktas nuo „graikų abėcėlės“, veidrodis, „langai“, rašikliai ir popieriaus lapai ir visokie Iš kitų nereikalingų dalykų, kad būtų sumaišyta, jie turėjo patys išsiaiškinti, kas iš maišo jiems padės rasti atsakymą)

Kodas 6. Rebusas.

Žodis užkoduotas paveikslėliuose:

Šifras 7. Kitas laiškas.

Rašome žodį, visas jame esančias raides pakeisdami toliau pateiktomis raidėmis abėcėlės tvarka (tada aš pakeičiamas A, apskritime). Ar ankstesnes, ar kitas po 5 raides :).

SPINTELĖ = SHLBH

Kodas 8. Klasika į pagalbą.

Paėmiau eilėraštį (ir pasakiau vaikams kokį) ir 2 skaičių kodą: eilutės numeris raidžių skaičius eilutėje.

Pavyzdys:

Puškino „Žiemos vakaras“

Audra dengia dangų tamsa,
Besisukantys sniego viesulai;
Tada ji kauks kaip žvėris,
Tada jis verks kaip vaikas,
Tada ant apgriuvusio stogo
Staiga sušnibždės šiaudai,
Pavėluoto keliautojo būdas
Į mūsų langą pasibels.

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

Ar perskaitėte, kur užuomina? :)

Kodas 9. Požemis.

Parašykite raides į 3x3 tinklelį:

Tada žodis WINDOW užšifruojamas taip:

Kodas 10. Labirintas.

Mano vaikams šis kodas nepanašus į kitus, nes jis skirtas ne tiek smegenims, kiek dėmesiui.

Taigi:

Ant ilgo sriegio / virvės pritvirtinate raides tokia tvarka, kokia jos yra žodyje. Tada ištempiate virvę, sukate ir visais įmanomais būdais įpainiojate tarp atramų (medžių, kojų ir pan.). Vaikščiodami siūlu, tarsi per labirintą, nuo pirmos raidės iki paskutinės, vaikai atpažins raktinį žodį.

Įsivaizduokite, jei tokiu būdu apvyniotumėte vieną iš suaugusių svečių!
Vaikai skaito - Kitas patarimas yra apie dėdę Vasiją.
Ir jie bėga pajusti dėdę Vasiją. Ech, jei jis taip pat bijo kutenimo, tada visiems bus smagu!

Kodas 11. Nematomas rašalas.

Kodas 12. Šiukšlės.

Kodas 13. Windows.

Kodas 14. Žemėlapis, Billy!

1. nebrangus (panašiai kaip apie 4 dolerius už rinkinį)
2. greitai (mokama - atsisiųsta, atspausdinta - viskas užtruko 15-20 minučių)
3. Yra daug užduočių, ir daug atsargų. Ir nors man nepatiko visos mįslės, buvo iš ko rinktis ir galėjai įvesti savo užduotį
4. viskas dekoruota tuo pačiu monstrų stiliumi ir tai suteikia šventės efektą. Be pačių užduočių, rinkinį sudaro: atvirukas, vėliavėlės, stalo dekoracijos ir kvietimai svečiams. Ir viskas apie monstrus! :)
5. Be 9 metų gimtadienio berniuko ir jo draugų, turiu ir 5 metų dukrą. Užduotys jai nepriėjo, bet ji su drauge rado ir pramogų – 2 žaidimus su monstrais, kurie taip pat buvo komplekte. Fu, galų gale – visi laimingi!

1. Pirmiausia turite nustatyti šifro tipą.

Nustatymo metodai:
a) jei kai kurie šifravimo simboliai naudojami itin dažnai, o kiti naudojami itin retai (pavyzdžiui, toliau šifravimas„ “ (tarpas) ir raidė „F“ naudojami labai dažnai, o raidė „Y“ – tik vieną kartą:
TSIPL ZHEVKFYO GZHALZH YZHKVZHRKNY YOK MKFN TSIPL ZHEVKFYOJJJ SHGDMY EJYJYNKVIMY LKMMBKSHKNY J YOKIAZHVDD YZHYOVYALYOLS1 IONDLDMYOS IR YZHYOVYALYOLS1 IONDLDLDMYOS IONDLDMJD YLIVZHDOID1 YZHSHRZHVYAYUCHDD SHKTSIPLZHRKNY1 LKMTSIPLZHRRKNY IR GKD GDTSIPLZHRRKNY MZHACHDIOYA LKSHVIHYO EI RIGKEY TSIPLZHRKYIA IR ZHNYLKSIRBZHUNKNHVINKH 2 YZHVOЪF MYIMZHB MNKNDF YZH TSIPLKE MEZHNLIND YIDD2 LDBZHEDOGODE YOKHKNY M RIG TSIPLZHR)
tada greičiausiai tai yra paprastas pakaitinis šifras (įskaitant specialius atvejus Cezario šifras, Affine Cipher, Atbash Cipher ir kt.) arba permutacijos šifras(Scitala ir kt.)

B) jei yra keli simboliai iš eilės šifravimas pakartokite tai užšifruotas pranešimas, (pavyzdžiui, šiame šifravime simbolių seka „4ХБ“ pasitaiko tris kartus:
Ш8Ш-U!JTAUIU?F+NCFIOUБ!EVV4OY92FHQ9!ZАQ!P5JVTFQD9LCRMIS!SGIQЁY.B9ЭБМИ.X-ZG! 4XBН2N4PSVE)RQВG 4XBШКЪ88ARKWHГTZKTMVD7MYШ?)+DDPSCAAKBEFGR L-LEMN8EXC2VCSK.WSQXЁ5C5ZMRN40FЗГИ3ГTZKTMEKЪ6EL.ZH.C BSIOALGPUBSE6A:JVOVX.4PPZШJ ЖL).EG5,G QPKGMRK:LVP6ШVPEQJ9L8:Z-3,K, 4XBШТъ6G8ДКжL).T6
tada greičiausiai tai yra Vigenère šifras

C) jei nė vienas iš pirmiau minėtų būdų šifro tipo nustatymas netiko, turėsite atspėti - kad jūsų likimas būtų lengvesnis kodų laužytojas- Šifrų rūšys

2. Nustačius šifro tipas(arba darant prielaidą, kad mes tai nustatėme) - skaitykite straipsnį Iššifravimas

Arba straipsnis konkrečiai apie tai šifravimo tipas. Ir jei tai yra paprastas pakaitinis šifras, Vigenère šifras, tada jums tikrai reikės nemokamo įrankio iššifruoti šių tipų šifrus- CryptoApp programa. Dabar, jei jūsų paprašys kaip išspręsti kodą, jau turėsite aiškų veiksmų algoritmą!

Kadangi pasaulyje yra daugybė šifrų, neįmanoma atsižvelgti į visus šifrus ne tik šiame straipsnyje, bet ir visoje svetainėje. Todėl apžvelgsime primityviausias šifravimo sistemas, jų pritaikymą, taip pat iššifravimo algoritmus. Mano straipsnio tikslas – kuo prieinamesniu būdu plačiam vartotojų ratui paaiškinti šifravimo/iššifravimo principus, taip pat išmokyti primityvių šifrų.

Dar mokykloje naudojau primityvų šifrą, apie kurį man pasakojo vyresni bendražygiai. Panagrinėkime primityvų šifrą „Šifrą su raidėmis, pakeistomis skaičiais ir atvirkščiai“.

Nubraižykime lentelę, kuri parodyta 1 pav. Skaičius išdėstome eilės tvarka, pradedant nuo vieneto ir baigiant nuliu horizontaliai. Po skaičiais pakeičiame savavališkas raides arba simbolius.

Ryžiai. 1 šifro raktas su raidžių pakeitimu ir atvirkščiai.

Dabar pereikime prie 2 lentelės, kurioje abėcėlė sunumeruota.

Ryžiai. 2 Abėcėlės raidžių ir skaičių atitikimo lentelė.

Dabar užšifruokime žodį K O S T E R:

1) 1. Paverskime raides į skaičius: K = 12, O = 16, C = 19, T = 20, E = 7, P = 18

2) 2. Paverskime skaičius į simbolius pagal 1 lentelę.

KP KT KD PSH KL

3) 3. Atlikta.

Šiame pavyzdyje parodytas primityvus šifras. Pažvelkime į panašaus sudėtingumo šriftus.

1. 1. Paprasčiausias šifras yra CIFERAS, SU RAIDĖS PAKEITIMAS SKAIČIAIS. Kiekviena raidė atitinka skaičių abėcėlės tvarka. A-1, B-2, C-3 ir kt.
Pavyzdžiui, žodis „MIESTAS“ gali būti parašytas kaip „20 15 23 14“, tačiau tai nesukels jokio ypatingo slaptumo ar sunkumų iššifruojant.

2. Taip pat galite užšifruoti pranešimus naudodami SKAIČIŲ LENTELĘ. Jo parametrai gali būti bet kokie, svarbiausia, kad gavėjas ir siuntėjas žinotų. Skaitmeninės lentelės pavyzdys.

Ryžiai. 3 Skaitmeninis stalas. Pirmasis skaitmuo šifre yra stulpelis, antrasis yra eilutė arba atvirkščiai. Taigi žodis „MIND“ gali būti užšifruotas kaip „33 24 34 14“.

3. 3. KNYGŲ CIFARAS
Tokiame šifre raktas yra tam tikra knyga, prieinama ir siuntėjui, ir gavėjui. Šifras nurodo knygos puslapį ir eilutę, kurios pirmasis žodis yra sprendimas. Iššifruoti neįmanoma, jei siuntėjas ir korespondentas turi skirtingų leidimo ir išleidimo metų knygas. Knygos turi būti vienodos.

4. 4. CEZARIS CIFERIS(šifro pakeitimas, Cezario pakeitimas)
Gerai žinomas šifras. Šio šifro esmė yra vienos raidės pakeitimas kita, esančia tam tikru pastoviu skaičiumi abėcėlės pozicijų kairėje arba dešinėje nuo jos. Gajus Julijus Cezaris naudojo šį šifravimo metodą susirašinėdamas su savo generolais, kad apsaugotų karinius ryšius. Šį šifrą gana lengva nulaužti, todėl jis naudojamas retai. Poslinkis 4. A = E, B = F, C = G, D = H ir kt.
Cezario šifro pavyzdys: užšifruokime žodį „ATSKAITYMAS“.
Gauname: GHGXFWLRQ. (pakeisti 3)

Kitas pavyzdys:

Šifravimas naudojant raktą K=3. Raidė „C“ „paslenka“ tris raides į priekį ir tampa raide „F“. Sunkus simbolis, perkeltas trimis raidėmis į priekį, tampa raide „E“ ir pan.:

Originali abėcėlė: A B C D E F G H H I J J K L M N O P R S T U V X C

Šifruota: G D E E F G H I J K L M N O P R S T U V

Originalus tekstas:

Valgykite daugiau šių minkštų prancūziškų suktinukų ir išgerkite arbatos.

Šifruotas tekstas gaunamas pakeičiant kiekvieną pradinio teksto raidę atitinkama šifro abėcėlės raide:

Fezyya yz zyi ahlsh pvenlsh chugrschtskfnlsh dsosn, zhg eyutzm ygb.

5. CIFHER SU KODO ŽODIU
Kitas paprastas šifravimo ir iššifravimo metodas. Naudojamas kodinis žodis (bet koks žodis be pasikartojančių raidžių). Šis žodis įterpiamas prieš abėcėlę, o likusios raidės pridedamos eilės tvarka, išskyrus tas, kurios jau yra kodiniame žodyje. Pavyzdys: kodinis žodis – NOTEPAD.
Originalus: 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
Pakeitimas: N O T E P A D B C F G H I J K L M Q R S U V W X Y Z

6. 6. ATBASH CIFHER
Vienas iš paprasčiausių šifravimo būdų. Pirmoji abėcėlės raidė pakeičiama paskutine, antroji – priešpaskutine ir kt.
Pavyzdys: "MOKSLAS" = HXRVMXV

7. 7. FRANCIS BECON CIFHER
Vienas iš paprasčiausių šifravimo būdų. Šifravimui naudojama Bacon šifro abėcėlė: kiekviena žodžio raidė pakeičiama penkių raidžių grupe „A“ arba „B“ (dvejetainis kodas).

a AAAAAA g AABBA m ABABB s BAAAB y BABBA

b AAAAB h AABBB n ABBAA t BAABA z BABBB

c AAABA ir ABAAA arba ABBAB u BAABB

d AAABB j BBBAA p ABBBA prieš BBBAB

e AABAA k ABAAB q ABBBB w BABAA

f AABAB l ABABA r BAAAA x BABAB

Iššifravimo sunkumai kyla dėl šifro nustatymo. Kai jis nustatomas, pranešimas lengvai suskirstomas į abėcėlę.
Yra keli kodavimo būdai.
Taip pat galima užšifruoti sakinį naudojant dvejetainį kodą. Nustatomi parametrai (pavyzdžiui, „A“ - nuo A iki L, „B“ - nuo L iki Z). Taigi BAABAAAAABAAAABABABB reiškia išskaičiavimo mokslą! Šis metodas yra sudėtingesnis ir nuobodesnis, tačiau daug patikimesnis nei abėcėlės tvarka.

8. 8. BLAISE VIGENERE CIFHER.
Šį šifrą pilietinio karo metu naudojo konfederatai. Šifrą sudaro 26 Cezario šifrai su skirtingomis poslinkių reikšmėmis (26 lotyniškos abėcėlės raidės). Šifravimui gali būti naudojama tabula recta (Vigenère kvadratas). Iš pradžių pasirenkamas raktinis žodis ir šaltinio tekstas. Žodžio raktas rašomas cikliškai, kol užpildo visą šaltinio teksto ilgį. Toliau išilgai lentelės rakto raidės ir originalus tekstas susikerta lentelėje ir sudaro šifruotą tekstą.

Ryžiai. 4 Blaise'as Vigenere'as Šiferis

9. 9. LESTER HILL CIFHER
Remiantis tiesine algebra. Jis buvo išrastas 1929 m.
Tokiame šifre kiekviena raidė atitinka skaičių (A = 0, B = 1 ir kt.). N raidžių blokas traktuojamas kaip n matmenų vektorius ir padauginamas iš (n x n) matricos mod 26. Matrica yra šifro raktas. Kad būtų galima iššifruoti, jis turi būti grįžtamasis Z26n.
Norėdami iššifruoti pranešimą, turite šifruotą tekstą paversti vektoriumi ir padauginti jį iš atvirkštinės rakto matricos. Norėdami gauti išsamesnės informacijos, gali padėti Vikipedija.

10. 10. TRITEMIUS CIFARAS
Patobulintas Cezario šifras. Dekoduojant lengviausia naudoti formulę:
L= (m+k) modN , abėcėlės šifruotos raidės L skaičius, abėcėlės šifruoto teksto raidės m eilės numeris, k poslinkio skaičius, N raidžių skaičius abėcėlėje.
Tai ypatingas giminingo šifro atvejis.

11. 11. MASONINIS CIFARAS

12. 12. GRONSFELDO CIFHER

Pagal turinį šis šifras apima Cezario šifrą ir Vigenère šifrą, tačiau Gronsfeldo šifras naudoja skaičių raktą. Užšifruokime žodį „THALAMUS“, kaip raktą naudodami skaičių 4123. Skaitinio rakto skaičius įrašome eilės tvarka po kiekviena žodžio raide. Skaičius po raide parodys pozicijų, kuriomis raides reikia perkelti, skaičių. Pavyzdžiui, vietoj T gausite X ir pan.

T H A L A M U S
4 1 2 3 4 1 2 3

T U V W X Y Z
0 1 2 3 4

Kaip rezultatas: TALAMUS = XICOENWV

13. 13. KIAULĖ LOTINĖ
Dažniau naudojamas kaip vaikų pramoga, nesukelia ypatingų sunkumų iššifruojant. Anglų kalbos vartojimas yra privalomas, lotynų kalba su ja neturi nieko bendra.
Žodžiuose, kurie prasideda priebalsiais, tie priebalsiai perkeliami atgal ir pridedama priesaga ay. Pavyzdys: klausimas = questionquay. Jei žodis prasideda balse, tada ay, way, yay arba hay tiesiog pridedama prie galo (pavyzdys: šuo = aay ogday).
Rusų kalba šis metodas taip pat naudojamas. Jie jį vadina skirtingai: „mėlynas liežuvis“, „sūrus liežuvis“, „baltas liežuvis“, „purpurinis liežuvis“. Taigi mėlynojoje kalboje po skiemens, kuriame yra balsė, pridedamas skiemuo su ta pačia balse, bet pridedant priebalsį „s“ (nes kalba yra mėlyna). Pavyzdys: informacija patenka į talamo branduolius = Insiforsomasatsiyasya possotussupasaetse v yadsyarasa tasalasamususasa.
Visai jaudinantis variantas.

14. 14. POLIBIAUS AIKŠTĖ
Panašus į skaitmeninį stalą. Yra keletas Polibio aikštės naudojimo būdų. Polibijaus kvadrato pavyzdys: darome 5x5 lentelę (6x6 priklausomai nuo raidžių skaičiaus abėcėlėje).

1 METODAS. Vietoj kiekvienos žodžio raidės naudojama atitinkama žemiau esanti raidė (A = F, B = G ir kt.). Pavyzdys: CIPHER - HOUNIW.
2 METODAS. Nurodomi skaičiai, atitinkantys kiekvieną lentelės raidę. Pirmasis skaičius rašomas horizontaliai, antrasis – vertikaliai. (A = 11, B = 21...). Pavyzdys: CIPHER = 31 42 53 32 51 24
3 METODAS. Remdamiesi ankstesniu metodu, kartu parašysime gautą kodą. 314253325124. Perkelkite į kairę vieną poziciją. 142533251243. Vėl padalijame kodą poromis 14 25 33 25 12 43. Rezultate gauname šifrą. Skaičių poros atitinka raidę lentelėje: QWNWFO.

Šifrų yra labai įvairių, taip pat galite sugalvoti savo šifrą, tačiau labai sunku išrasti stiprų šifrą, nes iššifravimo mokslas pasistūmėjo į priekį, kai atsirado kompiuteriai ir bet koks mėgėjiškas šifras bus sulaužė specialistai per labai trumpą laiką.

Vieno raidžių sistemų atidarymo metodai (dekodavimas)

Nepaisant jų įgyvendinimo paprastumo, monoabėcėlės šifravimo sistemos yra lengvai pažeidžiamos.
Nustatykime skirtingų sistemų skaičių afininėje sistemoje. Kiekvienas raktas yra visiškai apibrėžtas sveikųjų skaičių a ir b pora, nurodant susiejimą ax+b. Yra j(n) galimos a reikšmės, kur j(n) yra Eulerio funkcija, grąžinanti pirminių skaičių su n skaičių, o n reikšmės b, kurias galima naudoti nepriklausomai nuo a, išskyrus tapatybės atvaizdavimą. (a=1 b =0), kurių nenagrinėsime.
Tai suteikia j(n)*n-1 galimas reikšmes, kurių nėra tiek daug: kai n=33 a gali turėti 20 reikšmių (1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 13, 14, 16 , 17, 19, 20, 23, 25, 26, 28, 29, 31, 32), tada bendras klavišų skaičius yra 20*33-1=659. Ieškoti naudojant tokį klavišų skaičių nebus sunku naudojant kompiuterį.
Tačiau yra metodų, kurie supaprastina šią paiešką ir kuriuos galima naudoti analizuojant sudėtingesnius šifrus.
Dažnio analizė
Vienas iš tokių metodų yra dažnio analizė. Raidžių pasiskirstymas kriptotekste lyginamas su raidžių pasiskirstymu pradinio pranešimo abėcėlėje. Didžiausio dažnio raidės kriptotekste pakeičiamos didžiausio dažnio raidėmis iš abėcėlės. Sėkmingos atakos tikimybė didėja didėjant kriptoteksto ilgiui.
Yra daug skirtingų lentelių apie raidžių pasiskirstymą tam tikra kalba, tačiau nė vienoje iš jų nėra galutinės informacijos – net raidžių tvarka skirtingose ​​lentelėse gali skirtis. Laiškų pasiskirstymas labai priklauso nuo testo tipo: proza, šnekamoji kalba, techninė kalba ir kt. Laboratorinių darbų instrukcijose pateikiamos įvairių kalbų dažninės charakteristikos, iš kurių aišku, kad kiekvienos kalbos aukšto dažnio klasėje atsiranda raidės I, N, S, E, A (I, N, S, E, A).
Paprasčiausią apsaugą nuo dažnio skaičiavimo atakų užtikrina homofonų (HOMOPHONES) sistema – monofoniniai pakaitiniai šifrai, kuriuose vienas grynojo teksto simbolis susietas su keliais šifruoto teksto simboliais, jų skaičius proporcingas raidės atsiradimo dažniui. Šifruodami pradinio pranešimo raidę, atsitiktinai parenkame vieną iš jos pakaitalų. Todėl vien dažnių skaičiavimas kriptoanalitikui nieko neduoda. Tačiau yra informacijos apie raidžių porų ir trynukų pasiskirstymą įvairiomis natūraliomis kalbomis.

Instrukcijos

Šiuolaikiškai kalbant, bet koks užšifruotas pranešimas turi autorių, kuris jį sukūrė; adresatas, kuriam jis skirtas; o perėmėjas – kriptografas, bandantis jį perskaityti.

Rankiniam šifravimui naudojami du pagrindiniai metodai: pakeitimas ir permutacija. Pirmoji – pagal tam tikrą taisyklę pradinio pranešimo raidės pakeičiamos kitomis. Antra – raidės, vėlgi pagal taisyklę, keičiasi vietomis. Žinoma, šie du metodai gali būti derinami, todėl šifras yra saugesnis.

Paprasčiausias pakaitinio šifro tipas yra kriptografija. Šiuo atveju raides pakeičia sutartinės piktogramos: skaičiai, simboliai, šokančių vyrų atvaizdai ir pan. Norint atskleisti slapta parašytą žinutę, pakanka nustatyti, kuris simbolis kurią raidę atitinka.

Tam dažniausiai naudojamos dažnių lentelės, parodančios, kaip dažnai pranešimo kalboje pasitaiko tam tikra raidė. Pavyzdžiui, kalboje pirmosios vietos tokioje lentelėje bus raidės „a“, „e“, „o“. Pakeitę jas vietoj dažniausiai pasitaikančių piktogramų, galite iššifruoti kai kuriuos žodžius, o tai savo ruožtu suteiks kitų simbolių reikšmes.

Saugesniuose šifruose raidės pakeičiamos raktu. Pavyzdžiui, raktas gali būti kelių skaitmenų skaičius. Norint tokiu būdu užšifruoti tekstą, ant jo daug kartų užrašomas rakto numeris, kad virš kiekvienos raidės būtų skaičius. Po to raidė pakeičiama kita, einančia po jos per tiek pozicijų, kiek nurodo skaičius. Šiuo atveju abėcėlė laikoma uždaryta žiede, tai yra, pavyzdžiui, antroji raidė po „i“ bus „b“.

Tokią kriptogramą atidaryti yra sunkiau, nes kiekvienai šifro raidei yra dešimt skaitymo parinkčių. Norėdami iššifruoti, pirmiausia turite nustatyti rakto ilgį ir padalyti tekstą į žodžius. Paprastai tai daroma naudojant lentelę, kur pirmoji eilutė yra šifravimo tekstas, o po ja yra parinktys, kur kiekviena šifro raidė pakeičiama galima pradinio teksto raide. Taigi, lentelėje yra vienuolika eilučių.

Žiūrėdamas, kurios parinktys lemia natūraliausią teksto padalijimą į žodžius, kriptografas nustato, kokios raidės naudojamos tarpams koduoti, todėl suranda vieną ar kelis rakto skaitmenis. Iš to jau galite pradėti daryti išvadas, kiek kartų raktas kartojamas tekste.

Pakeisdamas parinktis iš lentelės vietoje dar nežinomų raidžių, kriptografas nustato, kokiais atvejais tekste atsiranda prasmingų žodžių ir fragmentų.

Siekdamas palengvinti savo darbą, kriptografas dažniausiai siekia sužinoti bet kokią informaciją apie teksto ar rakto turinį. Jei žinote, koks parašas yra dokumento pabaigoje arba koks žodis turėtų būti ten dažnai kartojamas, tada naudodami šią informaciją galite atskleisti dalį šifravimo rakto. Pakeisdamas rastą fragmentą kitose dokumento vietose, kriptografas išsiaiškina rakto ilgį ir sužino dar keletą šaltinio teksto dalių.

Video tema

Šaltiniai:

• Vladimiras Želnikovas. Kriptografija nuo papiruso iki kompiuterio
• kaip pakeisti raides simboliais

Dekodavimas yra viena įdomiausių veiklų. Juk visada taip smalsu sužinoti, kas tiksliai slypi už tos ar kitos koduotės. Be to, yra labai, labai daug skirtingų šifrų tipų. Todėl taip pat yra daugybė būdų juos atpažinti ir išversti. Sunkiausia užduotis yra teisingai nustatyti, kaip tiksliai iššifruoti tam tikrą mįslę.

Instrukcijos

Jei ketinate iššifruoti tam tikrą kodavimą, atminkite, kad daugeliu atvejų informacija užšifruojama pakeičiant. Pabandykite nustatyti dažniausiai pasitaikančias kalbos raides ir suderinti jas su tomis, kurias turite kode. Tyrėjai palengvino jūsų užduotį ir kai kuriuos iš jų jau sudarė į lentelę. Jei jį naudosite, tai žymiai pagreitins iššifravimo procesą. Panašiai kažkada jie buvo sprendžiami šifrai Polibijus ir Cezaris.

Kad būtų lengviau mokytis, naudokite klavišus. Norėdami iššifruoti, jums reikės tokios sąvokos kaip rakto ilgis, kurį galite nustatyti tik pasirinkę atskiras raides (žr. 1 veiksmą). Pasirinkę rakto ilgį, galite sudaryti simbolių grupę, užkoduotą viena raide. Ir taip palaipsniui visas kodas bus atskleistas jums. Šis procesas yra gana daug darbo ir daug laiko reikalaujantis procesas, todėl būkite kantrūs.

Taip pat pabandykite iššifruoti pranešimą pasirinkdami vieną žodį, kuris gali būti šiame tekste. Perkelkite jį per tekstą, kol jis persidengs šifre. Tokiu būdu nustatysite rakto dalį. Tada iššifruokite tekstą srityje aplink klavišą. Atitinkamai pasirinkite teksto dekodavimo parinktis. Jis būtinai turi koreliuoti su raktiniu žodžiu ir būti jam adekvatus, t.y. atitiktų kontekstą.

Atminkite, kad norint sėkmingai iššifruoti kodavimą, jums reikės žinių apie žinomiausius pranešimų šifravimo metodus. Taigi, pavyzdžiui, jei turite tekstą, datuojamą V amžiuje prieš Kristų, tada su didele tikimybe galime teigti, kad jis užkoduotas klajoj. Tokio šifravimo principas buvo paprastos permutacijos metodas. Tai yra, abėcėlės raidės tiesiog apsikeitė vietomis, o tada, naudojant apvalų objektą, buvo chaotiška tvarka uždėtos ant lapo. Norint iššifruoti tokį pranešimą, svarbiausia yra teisingai atkurti šio apvalaus objekto dydį.

Atpažinti skaitmeninį šifravimą naudojant matematinius metodus. Vienas populiarus būdas yra naudoti tikimybių teoriją. O viduramžiais, naudojant matematinius simbolius, tai buvo daroma perstatant ir naudojant magiškus kvadratus. Tai yra skaičiai, kuriuose skaičiai telpa į langelius kaip nuoseklūs natūralieji skaičiai. Paprastai jie prasideda skaičiumi 1. Stebuklingo kvadrato paslaptis ta, kad visi jame esantys skaičiai, kiekvieno stulpelio, eilutės ar įstrižainės sumoje, suteikia tą patį skaičių.

Atsižvelkite į tai, kad iššifravimo tekstas yra tokiame kvadrate pagal langelių numeraciją. Užsirašykite lentelės turinį ir gaukite tekstą, kurį reikia iššifruoti. Ir tik tada, pertvarkydami, pasirinkite reikiamą šifravimo parinktį.

Internete sparčiai plinta žodžių iššifravimo mada. Vieni nuoširdžiai tiki šio veiksmo prasme, kiti atvirai linksminasi. Abiem atvejais kalbame apie galvosūkių sprendimą. Tik dėlionės taisyklės gali skirtis.

Žmogus yra socialinė būtybė. Mes mokomės bendrauti su kitais stebėdami jų reakciją į mūsų veiksmus nuo pirmųjų gyvenimo dienų. Bet kokioje sąveikoje naudojame tai, ką meno istorikai vadina „kultūros kodais“. Tačiau sunkiausia iššifruoti kultūrinius kodus, nėra jokios specialios programos, kuri pasakytų, ką gali reikšti pakeltas antakis ar, atrodytų, be priežasties ašaros; nėra aiškaus atsakymo; Be to, net pats „koduotojas“ gali nežinoti, ką norėjo pasakyti savo veiksmu! Mokslas apie kitų supratimą yra tai, ką mes suprantame visą gyvenimą, ir kuo geriau šis įgūdis lavinamas, tuo harmoningesnis, kaip taisyklė, yra bendravimas su kitais ir bet kokia veikla, kuriai reikia koordinuotų veiksmų.

Abiejų formų (šifravimo ir iššifravimo) kriptografijos studijos leidžia išmokti rasti ryšį tarp užšifruoto, paini, nesuprantamo pranešimo ir joje slypinčios prasmės. Eidami istoriniu keliu nuo Julijaus Cezario šifro iki RSA raktų, nuo Rozetos akmens iki esperanto, mokomės suvokti informaciją nepažįstama forma, įminti mįsles, priprasti prie daugialypiškumo. O svarbiausia – išmokstame suprasti: ir skirtingus žmones, skirtingai nei mes, ir matematinius bei kalbinius mechanizmus, kuriais grindžiama kiekviena, absoliučiai kiekviena žinutė.

Taigi, nuotykių istorija apie kriptografiją vaikams, visiems, kas turi vaikų, ir visiems, kurie kada nors buvo vaikai.

Vėliavos plevėsuoja vėjyje, kaitina arkliai, barška šarvai: būtent Romos imperija atrado, kad pasaulyje vis dar yra kažkas, kurio jie neįveikė. Gajui Julijui Cezariui vadovauja didžiulė kariuomenė, kurią reikia greitai ir tiksliai valdyti.

Šnipai nemiega, priešai ruošiasi perimti imperatoriaus pasiuntinius, kad išsiaiškintų visus jo puikius planus. Kiekvienas pergamento gabalas, patekęs į netinkamas rankas, yra šansas pralaimėti mūšį.

Bet tada pasiuntinys pagaunamas, užpuolikas išskleidžia raštelį... ir nieko nesupranta! - Tikriausiai, - pasikaso pakaušį, - tai kažkokia nežinoma kalba... Roma triumfuoja, jos planai saugūs.

Kas yra Cezario šifras? Paprasčiausias variantas yra tada, kai vietoj kiekvienos raidės abėcėlėje dedame kitą: vietoj „a“ - „b“, vietoj „e“ - „z“, o vietoj „i“ - „a“. Tada, pavyzdžiui, „man patinka žaisti“ taps „A mävmä ydsbue“. Pažiūrėkime į ženklą viršuje bus raidė, kurią mes užšifruosime, o apačioje ją pakeisime.

Abėcėlė tarsi „perkelta“ viena raide, tiesa? Todėl šis šifras taip pat vadinamas „pamaininiu šifru“ ir sakoma: „naudokite Cezario šifrą su 10 poslinkiu“ arba „su 18 poslinkiu“. Tai reiškia, kad turime „pastumti“ apatinę abėcėlę ne 1, kaip mūsų, o, pavyzdžiui, 10 - tada vietoj „a“ turėsime „th“, o vietoj „y“ turėsime „ e“.

Pats Cezaris naudojo šį šifrą su 3 poslinkiu, tai yra, jo šifravimo lentelė atrodė taip:

Tiksliau, ji taip atrodytų, jei Cezaris gyventų Rusijoje. Jo atveju abėcėlė buvo lotyniška.

Tokį šifrą gana lengva nulaužti, jei esate profesionalus šnipas ar Šerlokas Holmsas. Tačiau jis vis tiek tinka savo mažoms paslaptims saugoti nuo pašalinių akių.

Galite patys susitvarkyti savo nedidelį namo sklypą. Susitarkite dėl savo pamainos numerio, o vienas kitam ant šaldytuvo galėsite palikti užkoduotus raštelius staigmenai kažkieno gimtadienio proga, siųsti koduotas žinutes, o gal, jei ilgai išsiskyrėte, net parašyti vienas kitam slaptus, užkoduotus laiškus!

Tačiau visa kriptografijos istorija yra kovos tarp pranešimų šifravimo meno ir meno juos iššifruoti istorija. Atsiradus naujam pranešimo kodavimo būdui, atsiranda bandančių sulaužyti šį kodą.

Kas yra „nulaužti kodą“? Tai reiškia, kad reikia sugalvoti būdą, kaip tai išspręsti, nežinant šifro rakto ir reikšmės. Cezario šifras taip pat kadaise buvo nulaužtas naudojant vadinamąjį „dažnių analizės metodą“. Pažiūrėkite į bet kurį tekstą - jame yra daug daugiau balsių nei priebalsių, o „o“ yra daug daugiau nei, pavyzdžiui, „aš“. Kiekvienai kalbai galite įvardyti dažniausiai ir retai naudojamas raides. Jums tereikia rasti, kurios raidės šifruotame tekste yra daugiausiai. Ir greičiausiai tai bus užšifruotos „o“, „e“, „i“ arba „a“ - dažniausiai rusiškų žodžių raidės. Ir kai tik žinote, kokia raidė naudojama žymėti, pavyzdžiui, „a“, žinosite, kiek šifruota abėcėlė yra „paslinkta“, o tai reiškia, kad galite iššifruoti visą tekstą.

Kai visas pasaulis sužinojo Cezario kodo sprendimą, kriptografai turėjo sugalvoti ką nors galingesnio. Tačiau, kaip dažnai nutinka, žmonės nesugalvojo kažką visiškai naujo, o sukomplikavo tai, kas jau buvo. Vietoj to, kad visos raidės būtų šifruojamos naudojant tą pačią pakeistą abėcėlę, kelios iš jų buvo pradėtos naudoti slaptuose pranešimuose. Pavyzdžiui, pirmąją abėcėlės raidę šifruojame su 3 poslinkiu, antrąją - su 5 poslinkiu, trečią - su poslinkiu 20, ketvirtą - vėl su poslinkiu 3, penktą - su poslinkiu. 5 poslinkis, šeštasis - su 20 pamainomis ir taip toliau, ratu. Toks šifras vadinamas daugiabėcėliu (tai yra kelių raidžių). Išbandykite, jūsų šifrą gali išspręsti tik tas, kuris yra susipažinęs su kriptografijos paslaptimis!

Atrodytų, užpuolikai turėjo susipainioti ir paslaptys visam laikui likti paslaptimis. Bet jei šifras buvo nulaužtas vieną kartą, bet kurios sudėtingesnės jo versijos taip pat bus vieną kartą nulaužtos.

Įsivaizduokime, kad kažkas užšifravo pranešimą dviem abėcėlėmis. Pirmoji raidė yra su 5 poslinkiu, antroji - su 3 poslinkiu, trečia vėl yra 5, ketvirta vėl yra 3 - kaip ir toliau esančioje plokštelėje.

Visas šifruotas raides galime suskirstyti į dvi grupes: raides, užšifruotas poslinkiu 5 (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19) ir raides, užšifruotas poslinkiais 3 (2, 4). , 6 , 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20). Ir kiekvienoje grupėje ieškokite, su kuriomis raidėmis susidūrėme dažniau nei su kitomis – kaip ir Cezario šifre, tik daugiau vargo.

Jei programuotojas naudojo tris abėcėles, tada raides suskirstysime į tris grupes, jei penkias, tada į penkias. Ir tada vėl pradeda veikti ta pati dažnio analizė.

Galite užduoti klausimą – kaip iššifruotojai žinojo, kad yra trys abėcėlės, o ne, pavyzdžiui, penkios? Jie tikrai nežinojo. Ir išnagrinėjome visus galimus variantus. Todėl iššifravimas užtruko daug ilgiau, bet vis tiek buvo įmanomas.

Kriptografijoje perduodamas pranešimas vadinamas „plaintext“, o užšifruotas pranešimas vadinamas „šifruotu tekstu“. O taisyklė, pagal kurią tekstas šifruojamas, vadinama „šifro raktu“.

Nepastebimai atslinko XX a. Žmonija vis labiau pasikliauja automobiliais: vežimus keičia traukiniai, bene kiekvienuose namuose atsiranda radijo imtuvai, o pirmieji lėktuvai jau pakilo. O slaptų planų šifravimas taip pat ilgainiui perkeliamas į mašinas.

Per Antrąjį pasaulinį karą buvo išrasta daug mašinų, skirtų žinutėms šifruoti, tačiau jos visos rėmėsi idėja, kad daugiabėcėlinį šifrą galima dar labiau užtemdyti. Taip supainioti, kad nors teoriškai būtų galima išspręsti, praktiškai niekam nepavyks. Supainioti tiek, kiek mašina gali, bet žmogus – ne. Garsiausia iš šių šifravimo mašinų yra „Enigma“, naudojama Vokietijoje.

theromanroad.files.wordpress.com

Tačiau nors svarbiausia Vokietijos paslaptis buvo Enigmos dizainas, svarbiausia jos priešininkų paslaptis buvo ta, kad karo viduryje visos šalys jau buvo išsprendusios Enigmą. Jei tai būtų tapę žinoma pačioje Vokietijoje, būtų pradėję sugalvoti ką nors naujo, bet iki karo pabaigos tikėjo savo šifravimo mašinos idealumu, o Prancūzija, Anglija, Lenkija, Rusija skaitė slaptas vokiškas žinutes kaip. atversta knyga.

Reikalas tas, kad lenkų mokslininkas Marianas Rejewskis kažkada pagalvojo, kad kadangi jie sugalvojo mašiną žinutėms šifruoti, gali sugalvoti ir mašiną jiems iššifruoti, ir savo pirmąjį pavyzdį pavadino „Bomba“. Ne dėl „sprogstamojo“ efekto, kaip būtų galima pagalvoti, o skanaus, apvalaus pyrago garbei.

Tada matematikas Alanas Turingas jo pagrindu pastatė mašiną, kuri visiškai iššifravo Enigma kodą ir kurią, beje, galima laikyti pirmuoju mūsų šiuolaikinių kompiuterių protėviu.

Sudėtingiausią viso Antrojo pasaulinio karo kodą išrado amerikiečiai. Kiekvienam JAV karo laivui buvo paskirta... po indėną. Jų kalba buvo tokia nesuprantama ir prastai suprantama, skambėjo taip keistai, kad kodų laužytojai nežinojo, kaip prie jos prieiti, o JAV karinis jūrų laivynas be baimės perdavė informaciją čoktavų indėnų genties kalba.

Apskritai kriptografija yra ne tik apie tai, kaip įminti mįslę, bet ir apie tai, kaip ją įminti. Žmonės ne visada sugalvoja tokias mįsles tyčia, kartais pati istorija jas užmeta. Ir viena iš pagrindinių kriptografų paslapčių ilgą laiką buvo senovės egiptiečių kalbos paslaptis.

Niekas nežinojo, ką reiškia visi šie hieroglifai. Ką turėjo omenyje egiptiečiai, piešdami paukščius ir skarabėjus? Tačiau vieną laimingą dieną Prancūzijos kariuomenė Egipte atrado Rosetos akmenį.

Ant šio akmens buvo užrašas – tas pats, senovės graikų, egiptiečių abėcėlė (demotinis tekstas) ir egiptiečių hieroglifas. To meto istorikai gerai mokėjo senovės graikų kalbą, todėl greitai išmoko, kas parašyta ant akmens. Tačiau svarbiausia yra tai, kad, žinodami vertimą, jie sugebėjo atskleisti senovės egiptiečių kalbos paslaptis. Demotiškas tekstas buvo iššifruotas pakankamai greitai, tačiau istorikai, kalbininkai, matematikai ir kriptografai daugelį metų galvojo dėl hieroglifų, bet galiausiai tai išsiaiškino.

Ir tai buvo didžiulė kriptografų pergalė – pergalė prieš patį laiką, kuris tikėjosi nuslėpti savo istoriją nuo žmonių.

Tačiau tarp visų šių išspręstų šifrų yra trys ypatingi. Vienas iš jų yra Diffie-Hellman metodas. Jei šiuo metodu užšifruojamas nedidelis pranešimas, tai norint jį iššifruoti, reikia paimti visus pasaulio kompiuterius ir užimti juos daug daug metų. Štai kas šiandien naudojama internete.

Antrasis yra kvantinis šifravimas. Tiesa, jis dar nėra iki galo išrastas, bet jeigu žmonės kvantinius kompiuterius gamina tokius, kokius apie juos svajoja, tai toks kodas žinos, kai bandys jį iššifruoti.

Ir trečiasis ypatingas šifras yra „knygos šifras“. Nuostabu yra tai, kad jiems lengva ką nors užšifruoti, o nelengva iššifruoti. Du žmonės pasirenka tą pačią knygą, ir kiekvienas jų rašomas žodis yra ieškomas ir pakeičiamas trimis skaičiais: puslapio numeriu, eilutės numeriu ir žodžio numeriu eilutėje. Tai labai lengva padaryti, tiesa? Ir tai visai nelengva išspręsti: kaip šnipas žino, kurią knygą pasirinkai? Ir svarbiausia, kompiuteriai šiuo klausimu taip pat nelabai padės. Žinoma, jei prijungsite daug protingų žmonių ir daug galingų kompiuterių, toks šifras neištvers.

Tačiau yra pagrindinė saugos taisyklė. Šio saugumo turėtų būti tiek daug, kad užšifruotas pranešimas nebūtų vertas milžiniškų pastangų, kurias reikia išleisti jį iššifruojant. Tai yra, kad piktadarys – šnipas – turėtų išleisti tiek pastangų, kad išnarpliotų jūsų kodą, kiek jis nenori išleisti, kad sužinotų jūsų žinutę. Ir ši taisyklė veikia visada ir visur – tiek draugiškame susirašinėjime mokykloje, tiek tikrų šnipų žaidimų pasaulyje.

Kriptografija yra mįslių kūrimo ir sprendimo menas. Menas saugoti paslaptis ir menas jas atskleisti. Naudodamiesi kriptografija, mokomės suprasti vieni kitus ir išsiaiškinti, kaip apsaugoti ką nors sau svarbaus. Ir kuo geresni abu, tuo ramesnis ir aktyvesnis gali būti mūsų gyvenimas.