Криптографические средства с древнего времени
Скачать 373.62 Kb.
|
ЛИНЕЙКА ЭнеяИдея Энея была использована в создании и других оригинальных шифров замены. Например, в одном из вариантов вместо диска использовалась линейка с числом отверстий, равных количеству букв алфавита. Каждое отверстие обозначалось своей буквой; буквы по отверстиям располагались в произвольном порядке. К линейке была прикреплена катушка с намотанной на неё ниткой. Рядом с катушкой имелась прорезь. При шифровании нить протягивалась через прорезь, а затем через отверстие, соответствующее первой букве шифруемого текста, при этом на нити завязывался узелок в месте прохождения её через отверстие; затем нить возвращалась в прорезь и аналогично зашифровывалась вторая буква текста и т. д. После окончания шифрования нить извлекалась и передавалась получателю сообщения. Тот, имея идентичную линейку, протягивал нить через прорези отверстий, определяемых узлами, и восстанавливал исходный текст по буквам отверстий. Это устройство получило название «линейка Энея». Шифр, реализуемый линейкой Энея, является одним из примеров шифра замены: в нем буквы заменяются на расстояния между узелками на нитке. Ключом шифра являлся порядок расположения букв по отверстиям в линейке. Посторонний, получивший нить (даже имея линейку, но без нанесённых букв), не сможет прочитать передаваемое сообщение. УЗЕЛКОВОЕ письмоАналогичное «линейке Энея» так называемое «узелковое письмо» («кипу») получило распространение у индейцев Центральной Америки. Свои сообщения они также передавали в виде нитки, на которой завязывались разноцветные узелки, определявшие содержание сообщения. КНИЖНЫЙ шифрЗаметным вкладом Энея в криптографию является предложенный им так называемый книжный шифр, описанный в сочинении «Об обороне укреплённых мест». Эней предложил прокалывать малозаметные дырки в книге или в другом документе над буквами секретного сообщения. Интересно отметить, что в первой мировой войне германские шпионы использовали аналогичный шифр, заменив дырки на точки, наносимые симпатическими чернилами на буквы газетного текста. Книжный шифр в современном его виде имеет несколько иной вид. Суть этого шифра состоит в замене букв на номер строки и номер этой буквы в строке в заранее оговоренной странице некоторой книги. Ключом такого шифра является книга и используемая страница в ней. Этот шифр оказался «долгожителем» и применялся даже во времена второй мировой войны. КВАДРАТ ПолибияЕщё одно изобретение древних греков - так называемый квадрат Полибия. (Полибйй - греческий государственный деятель, полководец, историк, III век до н. э.). Применительно к современному латинскому алфавиту из 26 букв шифрование по этому квадрату заключалось в следующем. В квадрат размером 5x5 клеток выписываются все буквы алфавита, при этом буквы I, J не различаются (J отождествляется с буквой I):
Шифруемая буква заменялась на координаты квадрата, в котором она записана. Так, В заменялась на АВ, F на ВА, R на DB и т. д. При расшифровании каждая такая пара определяла соответствующую букву сообщения. Заметим, что секретом в данном случае является сам способ замены букв. Ключ в этой системе отсутствует, поскольку используется фиксированный алфавитный порядок следования букв. Усложненный вариант шифра Полибия заключается в записи букв в квадрат в произвольном (неалфавитном) порядке. Этот произвольный порядок является ключом. Здесь, однако, появилось и некоторое неудобство. Произвольный порядок букв трудно запомнить, поэтому пользователю шифра было необходимо постоянно иметь при себе ключ - квадрат. Появилась опасность тайного ознакомления с ключом посторонних лиц. В качестве компромиссного решения был предложен ключ - пароль. Легко запоминаемый пароль выписывался без повторов букв в квадрат; в оставшиеся клетки в алфавитном порядке выписывались буквы алфавита, отсутствующие в пароле. Например, пусть паролем является слово «THE TABLE». Тогда квадрат имеет следующий вид:
Такой квадрат уже не нужно иметь при себе. Достаточно запомнить ключ - пароль. Заметим кстати, что таким же образом можно запомнить порядок расположения букв при использовании «линейки Энея», а также шифра обобщенной замены Ю. Цезаря (при произвольном расположении букв в нижней строке). Интересное усиление шифра Полибия было предложено одним криптографом-любителем уже в XIX веке. Смысл этого усложнения поясним на примере. Пусть имеется следующий квадрат Полибия:
Зашифруем по нему слово «THE APPLE». Получим шифрованный текст: 13.21.11.23.42.42.14.11. (*) На этом историческое шифрование по Полибию заканчивалось. Это был шифр простой замены типа шифра Цезаря, в котором каждая буква открытого текста заменялась на некоторое двухзначное десятичное число, и эта замена не менялась по всему тексту. Количество ключей этого шифра равно 25! . Усложненный вариант заключается в следующем. Полученный первичный шифртекст (*) шифруется вторично. При этом он выписывается без разбиения на пары: 1321112342421411 (**) Полученная последовательность цифр сдвигается циклически влево на один шаг: 3211123424214111 Эта последовательность вновь разбивается в группы по два: 32.11.12.34.24.21.41.11. и по таблице заменяется на окончательный шифртекст: SEKCDHFE (***) Количество ключей в этом шифре остается тем же (25!), но он уже значительно более стоек. Заметим, что этот шифр уже не является шифром простой замены (буква Е открытого текста переходит в различные буквы: К, Е; буква Р - в буквы D, Н). Был подмечен и негативный момент. Если в шифре простой замены шифртекст будет написан с одной ошибкой (например, в тексте (*) вместо четвертой буквы 23 будет написано 32), то расшифрованный текст будет содержать лишь одну ошибку: THE SPPLE, что легко исправляется получателем сообщения. Если же в тексте (***) будет искажена четвертая буква (буква С заменена, например, на К), то в расшифрованном тексте будет уже два искажения: THE HIPLE, что уже затрудняет восстановление исходного сообщения. Аналогично обстоит дело с ошибками вида «пропуск букв». Пусть в тексте (***) пропущена буква С. Шифртекст примет вид: SEKDHFE, или 32.11.12.24.21.41.11. После расшифрования получим: THE 1PLE, то есть наряду с пропуском буквы в расшифрованном тексте имеется и искажение другой буквы. При пропуске в (***) первой буквы при расшифровании получим: ЕЕ APPLE. |
Похожие:
 | Примерная программа наименование дисциплины: «Криптографические методы... Учебная дисциплина «Криптографические методы защиты информации» обеспечивает приобретение знаний и умений в соответствии с государственным... | | Аннотация примерной программы дисциплины: «Криптографические методы защиты информации» «Криптографические методы защиты информации» обеспечивает приобретение знаний и умений в соответствии с государственным образовательным... |
| Г. П. Щедровицкий рассматривает культуру в двух планах. Я могу взять,... Тема урока: «Опасные и вредные производственные факторы и средства защиты работающих» |  | Рабочая программа дисциплины История древнего мира Направление подготовки 030600 «История» ... |
| Оценочные средства по учебной дисциплине Самостоятельная работа студентов является важнейшей составной частью учебного процесса. В соответствии с учебным планом на самостоятельную... | | Применение информационных технологий в изучении истории древнего... Применение информационных технологий в изучении истории древнего мира в 5-ых классах |
| Учебно-методический комплекс по дисциплине «История древнего мира» Предмет и структура дисциплины истории древнего мира. Ее место и значение в системе гуманитарных и общеобразовательных дисциплин,... | | Программа дисциплины Криптографические методы защиты информации Для... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Пояснительная записка в пятом классе историческое образование предусматривает... В течение курса происходит знакомство с процессом формирования человека и человеческого общества, с важнейшими цивилизациями эпохи... | | Урока: обучающая Оборудование: учебное пособие по истории Древнего мира, рабочая тетрадь, карта Древнего Египта, игровой материал, презентация |
| Пояснительная записка Введение в пятом классе историческое образование... В течение курса происходит знакомство с процессом формирования человека и человеческого общества, с важнейшими цивилизациями эпохи... | | Кол-во Сформировать у учащихся представления о времени, отображённом в произведении, времени создания этого художественного текста и времени,... |
| Реферат Развитие представлений о строении вещества В данном реферате будет прослежен путь развития представлений о строении вещества от Древнего мира до Новейшего времени | | Задания по мхк для учащихся заочного отделения и экстерната в 10 классе Земли. Древний Египет. Архитектура Древнего Египта. Скальные гробницы и храмы Среднего и Нового царств. Древний Египет. Изобразительное... |
| Устойчивость на курсе и поворотливость. Главными управляющими устройствами на судне являются средства управления рулем, средства управления движителем, средства активного... | | Глава Древнего Рима, религия Древнего Рима, Вакх, Вакханалии, Либер, Либералии, "дело о вакханалиях" |
