Исследовательская работа Тайна тайнописи Авторы: Гаранчук Ольга, 11 а (8-926-246-03-57) Филоненко Нина Александровна
Скачать 307.72 Kb.
|
| Учебно-исследовательская работа Тайна тайнописи  Авторы: Гаранчук Ольга, 11 - А (8-926-246-03-57) Руководитель: Филоненко Нина Александровна учитель математики (8-910-482-32-75), ЮВАО ГБОУ Центр Образования № 1423 Марьино Москва 2012. Аннотация Тема учебно-исследовательской работы «Тайна тайнописи» ГБОУ Центр Образования № 1423 Автор: Гаранчук Ольга, 11-А Руководитель: Филоненко Нина Александровна, учитель математики, Цель работы: Исследование развития криптографии и способов применения шифров в деятельности человека. Задачи проекта:
Актуальность темы. Во все времена люди пытались скрыть ту или иную информацию от других. По мере развития цивилизации информации становилось всё больше, а необходимость её скрывать всё важнее и труднее. Всегда существовала совершенно секретная информация, которая могла бы привести к необратимым последствиям, будь она обнародована. В работе рассмотрено понятие «информация», её виды и способы защиты. Особое внимание уделено нескольким видам шифров. С помощью этих шифров и ключей к ним приведены примеры преобразования высказываний в тайнопись. Рассмотрены литературные произведения, содержащие шифр для тайных посланий и передачи конфиденциальной информации и дешифровки, приведённые к ним. Особое внимание уделено математическим основам криптографии и показано, как знание математики помогает составлять шифры и разгадывать их. Итогом работы является создание своего собственного шифра. Содержание I.Введение 3 II. Тайна тайнописи
марафонах, олимпиадах, математических соревнованиях. 11
III.Заключение 14 IV.Список литературы 17 V. Приложения 18  I.Введение. В июне 1815 года Наполеон проигрывал англичанам битву при Ватерлоо. По легенде, за сражением внимательно наблюдали братья Ротшильды. Едва убедившись, что Наполеон проигрывает сражение, один из них, державший почтовых голубей, отправил их с зашифрованными инструкциями, привязанными к лапкам, в Лондон своим агентам. Утром следующего дня, загнав дорогих лошадей, один из братьев Ротшильдов явился на Лондонскую биржу. Он был единственным в Лондоне, кто знал о поражении Наполеона. Притворно сокрушаясь по поводу успехов французского императора, он немедленно приступил к массовой продаже своих акций. Остальные биржевики сразу же последовали его примеру, так как решили, что сражение проиграли англичане. Английские, австрийские и прусские ценные бумаги дешевели с каждой минутой и оптом скупались агентами Ротшильда. О том, что Наполеон проиграл битву, на бирже узнали лишь через день. Многие держатели ценных бумаг покончили с собой, а Ротшильды заработали 40 миллионов фунтов стерлингов. Достоверная информация, полученная раньше других, позволила Ротшильдам вести беспроигрышную игру на бирже. До наших дней дошла знаменитая фраза одного из братьев-хитрецов: «Кто владеет информацией, тот владеет миром». Моя работа называется «Тайна тайнописи». Эта тема была актуальна во все времена, в том числе и в современном мире, т.к. существует очень много информации разного типа, и какая-то информация должна быть конфиденциальной. Цель работы: Исследование развития криптографии и способов применения шифров в деятельности человека. Задачи проекта:
Работая над проектом, я использовала различные источники информации: занимательную, историческую, публицистическую, художественную и учебную литературы, интернет. Рассмотрев смысловое содержание понятия тайнопись, я выдвинула гипотезу: наиболее часто тайнопись используется в личной переписке, в тайных посланиях к конкретному лицу. II. Тайна тайнописи. 1. Что такое криптография и шифр. Во все времена люди пытались скрыть ту или иную информацию от других. По мере развития цивилизации информации становилось всё больше, а необходимость её скрывать всё важнее и труднее. Так и появилась криптография – наука о методах преобразования (шифрования) информации с целью её защиты от незаконных пользователей. Термин «криптография» происходит от двух греческих слов: «криптос» - тайна и «графейн» - писать, и означает тайнопись. А что такое информация и от кого её надо защищать? Информация – основное понятие научных направлений, изучающих процессы передачи, переработки и хранения различных данных (научно-техническая информация, средства массовой информации, генетическая информация и т. д.) Люди давно поняли, что информация может быть настоящим сокровищем, и поэтому много усилий тратят на её охрану и добывание. Информация, которая нуждается в защите, возникает в разных жизненных ситуациях. Тогда говорят, что информация содержит тайну или является защищаемой, приватной, конфиденциальной, секретной. Для наиболее часто встречающихся ситуаций введены специальные понятия:
Защищаемая информация имеет следующие признаки:
Между людьми происходит интенсивный обмен информацией и она бывает открытой – телеграф, телефон, радио, телевидение и т. д. и закрытой, защищаемой – тайнопись. Разработкой мер защиты и занимается криптография – тайнопись – способ письма, имеющий целью сделать написанное понятным только для посвящённых или рассчитанной на разгадывание. Для тайнописи используется шифр – способ, метод преобразования информации с целью её защиты от незаконных пользователей. 2. История развития криптографии. Как только люди научились писать, у них сразу же появилось желание сделать написанное понятным не всем, а только узкому кругу. Даже в самых древних памятниках письменности ученые находят признаки намеренного искажения текстов. Тайнопись практиковалась ещё на заре цивилизации. Когда греки, жившие в Персии, услышали, что царь Дарий хочет вторгнуться на Пелопонесский полуостров, они нацарапали на доске тревожные вести и сверху наложили гладкий слой воска. Получилась восковая пластина. На ней написали безобидный текст и отправили в Спарту. Георгия, жена спартанского царя Леонида, догадалась, что блестящая восковая исписанная поверхность скрывает нечто важное. Она соскоблила воск и обнаружила послание, которое предупредило греков о готовившемся нападении Дария и помогло отразить его. Ряд систем шифрования дошёл до нас из глубокой древности. Скорее всего они появились одновременно с письменностью в 4 тысячелетии до нашей эры. Методы секретной переписки были изобретены независимо во многих древних обществах, таких как Египет, Шумер и Китай, но детальное состояние криптографии до сих пор не известно. Археологами были найдены глиняные таблички, где первая запись замазывалась слоем глины, и писалась новая запись. Оттого, что число знаков в письме было около тысячи, то запоминание их представляло трудную задачу. Тем не менее коды, появившиеся со словарями, хорошо были известны в Вавилоне и Ассирии, а древние египтяне использовали минимум 3 системы шифрования. 3. Виды шифров. Долгое время занятие криптографией было уделом чудаков-одиночек. Они придумывали разные шифры. До наших дней дошли знаменитые шифры замены, шифры перестановки или их сочетания, например, шифр «Сцитала», шифр Цезаря, «тарабарская грамота» и др. Шифр «Сцитала». Одним из самых первых шифровальных приспособлений был жезл («Сцитала»), применявшийся ещё во времена войны Спарты против Афин в V веке до н.э. Спартанский полководец Лисандр получил от своего агента в стане персов шифрованное сообщение, которое позволило Лисандру опередить персов и разгромить их. Сообщение было написано на поясе официального гонца следующим образом: на цилиндр виток к витку наматывали пояс (без просветов и нахлёстов), а затем на этом поясе вдоль его оси записывали необходимый для передачи текст; потом пояс разматывали, и получалось, что поперёк пояса в беспорядке написаны буквы. Гонец не догадывался, что узор на его красивом поясе на самом деле содержит зашифрованную информацию. Чтобы расшифровать полученную информацию, Лисандр взял сциталь такого же диаметра, аккуратно намотал на него пояс и вдоль сциталя прочитал сообщение от своего агента. Такой способ шифрования осуществляет перестановку местами букв сообщения. Совершенный квадрат Цезаря. Великий римский полководец Юлий Цезарь (99-44 гг до н. э), был одним из первых в истории человеком, использовавшим шифр. Когда его посыльные стали попадать в руки врага вместе с его секретными посланиями, то он придумал примитивный способ шифровки своих указаний. Он преобразовывал послания таким образом, чтобы текст выглядел бессмыслицей. Каждое послание состояло из числа букв, равного полному квадрату – шестнадцати, двадцати пяти, тридцати шести, …, ста – в зависимости от того, какой объём информации нужно было передать. Цезарь тайно объяснил офицерам, что по получении этого якобы случайного набора букв, они должны записать текст таким образом, чтобы он составил квадрат, Тогда при прочтении сверху вниз, перед глазами появлялось тайное послание. Например, высказывание «Математика – царица всех наук» при данной шифровке пройдёт следующие этапы преобразования: буквы располагаем в столбцы квадрата 5  5 одну за другой без знаков препинания; переписываем столбцы в строку:М А Ц А Н А Т А В А Т И Р С У Е К И Е К М А Ц Х МАЦАНАТАВАТИРСУЕКИЕКМАЦХ. «Тарабарская грамота». Русские дипломаты XV – XVI в., стремившиеся сохранить тайну переписки, применяли «тарабарскую грамоту», в которой все гласные буквы оставались неизменными, а согласные менялись друг на друга по следующей схеме: Б В Г Д Ж З К Л М Н │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ Щ Ш Ч Ц Х Ф Т С Р П Например, вместо «Великий государь» получалось «Шеситий чолуцамь» (см. Приложение1). Решётка. Революционеры-подпольщики вынуждены были вести свои записи и переписку таким образом, чтобы никто из посторонних не мог понять написанного. Для этого пользовались особым способом тайнописи – «решёткой». Этот шифр принадлежит к числу сравнительно простых и тесно связан с арифметикой, но такой, которая в школе не изучается. Желающие вести тайную переписку по этому способу запасаются каждый «решёткой» - бумажным квадратиком с прорезанными в нём окошечками. Окошечки размещены не произвольно, а в определённом порядке.  Пусть вам требуется послать товарищу такую записку: Собрание делегатов района отмените. Полиция кем-то предупреждена. Антон. Наложив решётку на листок бумаги, подпольщик пишет сообщение (букву за буквой) в окошечках решётки. Так как окошечек 16, то сначала помещается только часть записки: Собрание делегато… Сняв решётку мы увидим запись, представленную на рис.1. Далее подпольщик поворачивает решётку «по часовой стрелке» на четверть оборота, т.е. располагает её на том же листе так, чтобы цифра 2, бывшая ранее сбоку, теперь оказывается вверху. При новом положении решётки все ранее написанные буквы заслонены, а в окошечках появляется чистая бумага. В них пишут следующие 16 букв секретного сообщения. Если теперь брать решётку, то получим запись на рис. 2. Сделав следующий поворот решётки на четверть оборота по часовой стрелке, получим открытые новые 16 свободных клеток. В них найдут себе место ещё несколько слов, и записка приобретёт вид рис. 3. Наконец, делается последний поворот решётки, цифрой 4 вверх, и в открывшиеся 16 чистых квадратиков вписывают окончание записки. Так как остаются три неиспользованные клетки, то их заполняют буквами А, Б, В – просто для того, чтобы в записке не осталось пробелов. Письмо имеет вид, представленный на рис. 4.   Попробуйте в нём что-нибудь разобрать! Пусть записка попадёт в руки полиции, пусть полицейские сколько угодно подозревают, что в ней скрыто важное сообщение, но догадаться о содержании записки может только адресат, имеющий в руках такую же решётку, как и та, которой пользовался отправитель. 4. Криптограмма в литературных произведениях. Эдгар По (1809 – 1849) – американский писатель, родоначальник детективной литературы. В повести Эдгара По «Золотой жук» пираты использовали шифр для сокрытия клада. Сокровища пирата Кидда были зашифрованы с помощью следующей криптограммы: 53##+305))6*; 4826)4#.) 4#); 806*; 48+8II60)))85;;] 8*;: #*8+83(88)5*+; 46(;88*96*?; 8)*#(; 485);5*+2:*#(‘; 4956*2 (5*=4) 8II8*; 4069285);) 6+8) 4##; 1(#9; 4 8081; 8:8#1; 48+85; 4) 485+528806*81 (#9; 48; (88; 4(#? 34; 48) 4#; 161;:188; #?; Принцип решения – в особенности это относится к шифрам простейшего типа – в значительной мере зависит от языка. Выяснить этот вопрос можно только одним путём, испытывая один язык за другим и постепенно их исключая, пока не найдёшь решение. Получилось, что текст написан на английском языке и имеет следующую запись в расшифрованном виде: «A good glass in the Bishop’s hostel in the Devil’s seat – twenty – one degrees and thirteen minutes – northeast and by nort – main branch seventh limb east side – shoot from the left eye of the death’s- head – a bee - line from the tree through the shot fifty feet out». [Хорошее стекло в трактире епископа на чёртовом стуле – двадцать один градус и тринадцать минут – северо-северо-восток – главный сук седьмая ветвь восточная сторона – стреляй из левого глаза мёртвой головы – прямая от дерева через выстрел на пятьдесят футов]. Хорошее стекло – это подзорная труба, «трактир епископа» - высокий скалистый утёс, «чёртов стул» - ниша в скале. И таким образом клад был найден. Затем я прочитала рассказ Конан Дойла «Пляшущие человечки», в котором Шерлок Холмс и доктор Уотсон вели расследование мистера Хилтона Кьюбитт из Ридлинг-Торп-Мэнора в Норфлоке, обеспокоенного тайно появляющимися рисунками в виде пляшущих человечков, после вида которых его жена сильно волновалась и один раз даже потеряла сознание. Ключевым словом для разгадки послужило имя героини – ИЛСИ. Предотвратить трагедию в усадьбе Ридлинг – Торп – Мэноре Шерлок Холмс не смог, но с помощью своего метода он расшифровал все рисунки и, применив шифр, написал послание автору писем Аб Слени, которого и арестовали по прибытии на место трагедии. В заключении Шерлок Холмс сказал, что «…этих человечков, столь долго служивших злу, мы принудили в конце концов послужить добру». Мне понравились оба произведения. Я решила провести небольшие исследования на вопрос соответствия шифра и подбора ключей к ним (см. Приложение 2, Приложение 3). |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Исследовательская работа «Тайна имени». Выполнила ученица 6 класса... Научно-исследовательская деятельность в Мокрушинской школе Канского района Красноярского края |  | 7 классе "Б" (кл рук-ль: Короткова Т. В.) Тема урока: "Музыка "легкая"... Чепуштанова Ольга Сергеевна, Короткова Татьяна Викторовна, зам директора по увр ткаченко Ирина Александровна, зам директора по дополнительному... |
| Научно-исследовательская работа Научно-исследовательская работа Научно-исследовательская... Научно-исследовательская работа (нир) относится к циклу «Практики и научно-исследовательская работа» магистерской программы «Русский... | | Урок Краснова Ольга Александровна Литературное чтение. Обобщающий урок Краснова Ольга Александровна, учитель начальных классов |
| Пресс-релиз Праздничное мероприятие, посвященное празднованию Контактные телефоны: 8-926-458-01-53,654-95-34 – зам директора по вр катышева Ольга Геннадиевна | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В состав мо входят восемь учителей: Ирина Борисовна учитель информатики, Эльвира Равильевна учитель математики, Ольга Евгеньевна... |
| Исследовательская работа школьников. 2007 №3 «Ученику необходимо... Леонтович А. В. Исследовательская деятельность учащихся в современном образовательном пространстве: итоги научно-практической конференции.... | | Научно-исследовательская работа студентов педагогических вузов как... Гончарова Елена Александровна, магистр 6 курса специальности «Начальное образование» |
| Фи ученика Исследовательские работы школьников были представлены следующими жанрами: исследовательский реферат – 2, исследовательская работа... | | «Развитие творческих способностей на уроках технологии с выходом... Учитель технологии 1-ой квалификационной категории Лицей №200, Цыва Ольга Александровна |
| Авторы: Куревина Ольга Александровна, Лутцева Елена Андреевна Составитель Важнейшая особенность этих уроков состоит в том, что они строится на предметно-практической деятельности, которая служит в младшем... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Перми, учителя г. Перми и Пермского края: Алёшкина Татьяна Васильевна, Белова Вера Михайловна, Борцова Вера Владимировна, Караваева... |
| Список учащихся, рекомендованных на участие в городской научно практической... Тип работы (исследовательский реферат, исследовательская работа, проектно-исследовательская работа) | | «Визитная карточка» проекта Куренкова Татьяна Александровна, Неудахина Оксана Викторовна, Лагун Нина Константиновна |
| Реферат «Я хочу рассказать о…Юрии Борисовиче Левитане». 8-в класс... Проектно – исследовательская работа «Вихрь чувств в романе А. С. Пушкина «Евгений Онегин» | | Рабочая программа педагога баранова Нина Александровна по русскому... Муниципальное общеобразовательное учреждение Новопетровская средняя общеобразовательная школа |
