Складні шифрування. Досі нерозгадані шифри та таємничі коди

На подвір'ї будівлі ЦРУ в Ленглі стоїть S-подібна мідна плитаіз зашифрованим текстом. Це найвідоміший елемент скульптури «Криптос», її автори – скульптор Джеймс Санборн та Ед Шейдт, відставний голова криптографічного відділу ЦРУ. Вони вигадали шифр, розгадати який важко, але цілком реально. Принаймні їм так здавалося.

За задумом авторів, «Кріптос» уособлює процес збирання інформації. Шифр "Криптоса" - 869 символів, поділених на чотири частини. Творці припускали, що рішення перших трьох частин піде близько семи місяців, рішення всього завдання - приблизно сім років. 23 роки після повної розшифровки все ще немає. «Криптосом» займаються любителі (з 2003 року на Yahoo! існує група з приблизно 1500 осіб) та професіонали (з ЦРУ та АНБ) – їх завдання ускладнюють навмисні помилки, допущені Санборном та Шейдтом (частково щоб заплутати людей, частково з естетичних міркувань).
Вважається, що Санборн – єдина людина на планеті, яка знає розгадку «Кріптосу». Скульптор розповідає, що люди, схиблені на створеному ним шифрі, дзвонять і кажуть жахливі речі: «Вони називають мене прислужником диявола, адже у мене є секрет, яким я ні з ким не поділяюся». Санборн каже, що у разі його смерті відповідь обов'язково перейде до когось іншого, але додає, що не зовсім не засмутиться, якщо правильне рішення назавжди залишиться таємницею.

Вбивця,про якого все ще нічого не відомо, відправляв до каліфорнійських газет зашифровані листи, обіцяючи, що в них знайдуться ключі до встановлення його особи. Перше послання Зодіаку (серпень 1969-го) складалося з трьох частин та 408 символів, найшвидше його розшифрувала звичайна каліфорнійська сімейна пара. Сенс листа зводився до того, що вбивати людей набагато цікавіше, ніж тварин, адже людина - найнебезпечніша істота на планеті. «Я потраплю до раю, де ті, кого я вбив, стануть моїми рабами», - гласила записка. Це була остання успішна спроба розшифрувати криптограму Зодіаку. Таємницею залишається зміст листівки з кодом з 340 знаків, яка прийшла через три місяці до редакції San Francisco Chronicle. «Можете надрукувати його на першій сторінці? Мені жахливо самотньо, коли мене не помічають», - просив убивця у супутньому листі. Саме цей шифр зображений на постері фільму Девіда Фінчера "Зодіак".

За кілька днів Зодіак надіслав ще одного листа, в якому зашифрував своє ім'я, - він також залишився нерозгаданим. Потім був лист, у якому вбивця загрожував підірвати шкільний автобус. До нього він доклав карту та шифр – за їх допомогою нібито можна було знайти бомбу, що планується використовувати для теракту. Із цим шифром теж ніхто не впорався, але й вибуху не сталося. Спроби розгадати коди Зодіаку продовжуються. У 2011-му криптограф-аматор Корі Старліпер заявив, що розшифрував повідомлення з 340 символів, і знайшов у ньому визнання Артура Лі Аллена, який колись проходив головним підозрюваним у справі Зодіаку, але відпущений через відсутність доказів. Про Старліпера написали багато газет, але швидко з'ясувалося, що його метод не витримує жодної критики.

Фестийський диск.Вважається, що ієрогліфічні написи на диску Фест імовірно належать мінойської цивілізації, що жила на острові Крит. Глиняний диск із ієрогліфами, нанесеними на нього з двох сторін у вигляді спіралі, виявили у 1908 році. Фахівці визначили, що на диску є 45 різних ієрогліфів і деякі з них схожі на знаки, що використовуються у ранньопалацовий період.

Пам'ятник пастуха 18 століття у графстві Стаффордшир, Англія.На ньому є дивна послідовність букв DOUOSVAVVM – код, який не вдається розшифрувати вже понад 250 років. Автор цього шифру невідомий, дехто вважає, що цей код може бути підказкою, залишеною лицарями-тамплієрами щодо місцезнаходження Святого Грааля. Багато з найбільших розумів намагалися розшифрувати цей код і зазнали невдачі, включаючи Чарльза Діккенса та Чарльза Дарвіна.

Лінійний лист.Також було знайдено на Криті та названо на честь британського археолога Артура Еванса. У 1952 році Майкл Вентріс розшифрував лінійний лист B, який використовувався для шифрування мікенської мови - найдавнішого з відомих варіантів грецької. Але лінійний лист A розгадано лише частково, при цьому розгадані фрагменти написані якоюсь не відомою наукою мовою, не пов'язаною з жодною з відомих мов.

У 1933 році генералу Вану з Шанхаю, Китай, було видано сім золотих злитків. На зливках було вигравіровано малюнки, написи китайською мовою та криптограми, частково латинськими літерами. Очевидно, це сертифікати, видані американським банком. У написах китайською мовою йдеться про угоду, сума якої перевищує 300 мільйонів доларів США.

Джон Бірн (John F. Byrne) вигадав метод шифрування чаошифр у 1918 році.Бірн вважав його дуже простим, але все ж таки складним для розшифровки, і протягом 40 років він безуспішно намагався зацікавити американський уряд своїм винаходом. Він навіть запропонував нагороду тому, хто зможе розгадати його шифр, але за нагородою ніхто не звернувся. Лише минулого року його сім'я передала всі папери щодо шифру до музею, і фахівцям вдалося розібратися у його методі.

Сигнал "Wow!"- сильний вузькосмуговий космічний радіосигнал, зареєстрований доктором Джеррі Ейманом 15 серпня 1977 р. під час роботи на радіотелескопі "Велике Вухо" в Університеті штату Огайо. Під цією назвою Сигнал і зображений в історії «Програми з пошуку позаземних цивілізацій», як і досі нерозшифрований.

Британські математикипо-своєму брали участь у підводних боях Другої світової. На півдорозі між Оксфордом і Кембриджем, у містечку Мілтон-Кінс, у розпал війни було влаштовано щось на зразок інституту, де Алан Т'юрінг та інші вчені-знаменитості працювали над зломом коду, який у Німеччині застосовували для зв'язку з підводними човнами. Німецькі шифрувальники використовували апарат, схожий на друкарську машинку із двома клавіатурами: одна звичайна, інша з лампочками. Коли радистка ударяла пальцем по клавіші, лампочка спалахувала під якоюсь іншою літерою. Цю літеру і слід дописати до шифрованої версії повідомлення. Не маючи жодного зразка «Енігми» під рукою, Тьюрінг зумів зрозуміти принцип роботи машини та побудувати свій дешифратор на основі одних логічних міркувань. Британський історик Хінслі навіть заявив, що прорив у криптоаналізі наблизив кінець Другої світової на два, якщо не чотири роки. На виняткову роль, яку зіграв злом коду «Енігма» у перемозі над нацистами, посилалася і королева Великобританії Єлизавета Друга, коли посмертно помилувала математика кілька місяців тому. У 1952 році Тьюринга засудили до хімічної кастрації за гомосексуалізм, після чого вчений наклав на себе руки.

Йотунвіллур.Рунічних написів - лічені тисячі: на порядок менше текстів, ніж залишила після себе класична античність. І то мова зазвичай про короткі уривчасті фрази на дощечках або на камені. Йонас Нордбі, аспірант-лінгвіст з університету Осло, зосередив увагу на 80 зашифрованих: якщо намагатися прочитати їх як є, вийде нісенітниця. Дев'ять, як виявилося, використовують досить простий, за мірками сучасної криптографії, алгоритм - автор дослідження називає його Jotunvillur: руну замінюють на ту, назва якої («ім'я руни») закінчується на потрібну букву. Навіщо так потайничати, зрозуміло в окремих випадках. Один із написів на дощечках, прочитаних Нордбі, говорить «Поцілунок мене». Якщо врахувати, що і адресат, і відправник повідомлення мали як мінімум вміти читати, то, мабуть, обоє були чоловіками.

У роки Другої світової війни британська армія нерідко використовувала голубів передачі зашифрованих послань.У 2012 році житель графства Суррей (південь Англії) знайшов у трубі свого будинку останки птаха, до лапи якого було прикріплено контейнер із сполученням. Текст призначався якомусь XO2 і було підписано "W Stot Sjt". Вивчивши повідомлення, експерти Британського центру урядового зв'язку дійшли висновку, що без доступу до книг кодів, які були використані при створенні шифру, знайти правильне рішення практично неможливо. «Подібні повідомлення створювалися так, щоб їх могли прочитати лише відправник та одержувач. Якщо ми не дізнаємося хоч щось про те, хто написав цей лист або кому він призначався, ми не зможемо його розшифрувати», - заявив анонімний працівник Центру урядового зв'язку в інтерв'ю ВВС.

1 грудня 1948 року на пляжі Сомертон в Аделаїді знайшли труп людини. На тілі не було слідів насильства, все, що при ньому виявилося, - сигарети, коробка сірників, пачка жуйки, гребінець, квиток на автобус і квиток на поїзд. Патологоанатом, який проводив розтин, не зумів визначити точну причину його смерті, але припустив, що жертву, швидше за все, отруїли отрутою, сліди якої зникають з організму вже за кілька годин. Через півтора місяці поліція виявила на вокзалі Аделаїди валізу, яка, очевидно, належала вбитому. Усередині лежали різні інструменти та одяг з відірваними ярликами - у тому числі штани з секретною кишенею, в якій знайшли вирваний із книги клаптик паперу з написом «Tamam Shud». Потрібною книгою виявилося надзвичайно рідкісне видання збірки поезії Омара Хайяма. На останній сторінці олівцем був написаний шифр, розгадати який не можуть уже понад 60 років. 1978-го Міністерство оборони Австралії виступило із заявою: це може бути шифр, це може бути безглуздий набір символів, сказати точно неможливо. З 2009 року спроби розшифрувати криптограму ведуться в університеті Аделаїди. Дослідники дійшли висновку, що це справді якийсь шифр, але рішення досі немає ні шифр, ні сама справа «Таман Шуд» - однієї з найвідоміших таємниць в історії Австралії.

У першому виданні книги Codes and Ciphers («Коди та шифри»)англійського картографа і криптографа російського походження Олександра Д'Агапеєва було надруковано шифр, що досі залишається нерозгаданим. Вже після виходу книги автор зізнався, що забув правильну відповідь. У наступних виданнях "Кодів та шифрів" криптограми не було. Доведено, що в основі шифру Д'Агапєєва справді лежить якась система (тобто це не просто безладний набір символів), проте він виявився надто складним. На початку 1950-х журнал The Cryptogram оголосив нагороду за розшифрування коду, але правильної відповіді все ще не знайдено.

14 липня 1897-го знаменитий англійський композитор Едвард Елгар надіслав записку Дорабеллі- Так він називав свою подругу Дору Пенні. «Міс Пенні», - говорив напис на одному боці картки. На іншій був трирядковий шифр із 87 символів. Дора не змогла розшифрувати послання, і воно пролежало в шухляді її столу 40 років, перш ніж його передрукували в книзі спогадів Пенні про Елгара. Розшифровуючи листа композитора, одні намагалися обійтися найпростішим методом заміни символів на літери, інші приходили до висновку, що тут взагалі приховані не слова, а мелодія. В одних виходили повідомлення, в яких не зрозуміло абсолютно нічого, в інших - ліричні тексти, повні мрійливості і любові. Остаточного рішення немає досі; нічим закінчився і конкурс із розшифровки, проведений 2007-го на честь 150-річчя Елгара.

Скрижалі Джорджії- Великий гранітний монумент в окрузі Елберт у штаті Джорджія, США. Пам'ятник містить довгий напис на 8 сучасних мовах, а на вершині пам'ятника є більш короткий напис на 4 стародавніх мовах: аккадській, класичній грецькій, санскриті та давньоєгипетській. Монумент не містить зашифрованих послань, але його мета та походження залишаються загадкою. Він був збудований людиною, особистість якої так і не вдалося встановити.

Рукопис Войнича,яку часто називають найтаємничішою у світі книгою. У рукописі використано унікальний алфавіт, у ньому близько 250 сторінок та малюнки, що зображують невідомі квіти, оголених німф та астрологічні символи. Вперше вона з'явилася наприкінці XVI століття, коли імператор Священної Римської імперії Рудольф II купив її у Празі у невідомого торговця за 600 дукатів (близько 3,5 кг золота, сьогодні понад 50 тисяч доларів). Від Рудольфа II книга перейшла до дворян та вчених, а наприкінці XVII століття зникла. Манускрипт знову з'явився приблизно 1912 року, коли його купив американський книготорговець Вілфрід Войнич. Після його смерті рукопис було передано в дар Єльському університету. Британський вчений Гордон Рагг вважає, що книга – майстерна містифікація.

У тексті є особливості, не властиві жодній мові. З іншого боку, деякі риси, наприклад, довжина слів, способи поєднання літер і складів, схожі на існуючі в цих мовах. "Багато хто вважає, що все це занадто складно для містифікації, щоб вибудувати таку систему, якомусь божевільному алхіміку знадобилися б роки", - говорить Рагг. Однак Рагг показує, що досягти такої складності можна було легко, використовуючи шифрувальний пристрій, придуманий приблизно в 1550 і названий сіткою Кардана. У таблиці символів слова створюються пересуванням картки з прорізаними у ній отворами. Завдяки пробілам, залишеним у таблиці, слова виходять різної довжини. Накладаючи такі грати на таблицю складів манускрипта, Рагг створив мову, якій притаманні багато, якщо не всі особливості мови рукопису. За його словами, на створення усієї книги вистачило б трьох місяців.

Надихнувшись рукописом Войнича, 1981 року італійський дизайнер і архітектор Луїджі Серафіні опублікував свій альбом, витриманий у тому ж стилі: 360 сторінок тексту невідомою мовою та мініатюр на кшталт середньовічного природничо-наукового трактату. Тільки якщо історичний манускрипт і можна підозрювати в тому, що він описує якусь реальну флору та фауну, то у Серафіні коні плавно переходять у гусениць, а зайняті сексом юнак та дівчина на розкадруванні перетворюються на крокодила.

У всіх інтерв'ю Серафіні стверджує, що текст позбавлений сенсу, а в послідовності мініатюр не потрібно шукати логіки – що, зрозуміло, лише підігріває інтерес до книги ентузіастів-криптологів.

Ронго-ронго, кохау ронгоронго- дерев'яні дощечки з письменами мешканців Великодня. В даний час не ясно, чи кожний символ представляють окреме слово або склад. Всі ронго-ронго виготовлені з дерева тороміро. На сьогодні у музеях світу збереглося лише близько 25 «дощечок». Традиційно вони нумеруються літерами латинського алфавіту, що однак не є єдиним способом позначення «таблиць», серед яких є одне жезло, два написи на нагрудній прикрасі реіміро, а також напис на табакерці та на фігурі тангату ману. Ієрогліфи – частково символічні, частково – геометричні, всього близько восьмисот різних знаків (за каталогом Бартеля).

Криптограми Бейла- 3 зашифровані повідомлення, що несуть у собі інформацію про місцезнаходження скарбу із золота, срібла та дорогоцінного каміння, заритого нібито на території Віргінії неподалік Лінчберга партією золотошукачів під проводом Томаса Джефферсона Бейла. Ціна незнайденого скарбу у перерахунку на сучасні гроші має становити близько 30 млн. доларів.

Телеграф

Інструкція

Користуючись сучасними термінами, будь-яке зашифроване повідомлення має автора, який його склав; адресат, якому воно призначене; і перехоплювач - криптограф, який намагається його прочитати.

У ручному шифруванні застосовуються два основні методи - заміна та перестановка. Перший полягає в тому, що літери вихідного повідомлення замінюються іншими відповідно до певного правила. Другий - у тому, що літери, знову ж таки згідно з правилом, змінюються місцями. Зрозуміло, ці два способи можна комбінувати, що робить шифр більш стійким.

Найпростіший вид шифру заміни – тайнопис. У цьому випадку літери змінюються на умовні значки: цифри, символи, зображення танок, що танцюють, і так далі. Щоб розкрити таємнописне послання, достатньо визначити, який символ якій букві відповідає.

Для цієї мети зазвичай використовують таблиці частотності, що показують, наскільки часто зустрічається та чи інша літера у мові послання. Наприклад, у мові перших місцях у такій таблиці будуть літери «а», «е», «о». Підставляючи їх замість значків, що часто трапляються, можна розшифрувати деякі слова, а це, у свою чергу, дасть значення інших символів.

У надійніших шифрах заміна букв проводиться за ключом. Наприклад, ключем може стати багатозначне число. Щоб зашифрувати таким чином текст, над ним багато разів пишуть число-ключ так, щоб над кожною літерою виявилася цифра. Після цього букву замінюють на іншу, наступну після неї через стільки позицій, скільки позначено цифрою. Алфавіт у своїй вважається замкнутим у кільце, тобто, наприклад, другий буквою після «я» буде «б».

Розкрити таку криптограму складніше, оскільки кожної букви шифру є десять варіантів прочитання. Для розшифровки потрібно спочатку визначити довжину ключа і розділити текст на слова. Зазвичай це робиться за допомогою таблиці, де першим рядком йде текст шифрування, а нижче за нього - варіанти, де кожна буква шифру замінена на можливу літеру вихідного тексту. Таким чином, у таблиці виходить одинадцять рядків.

Дивлячись, які варіанти призводять до найбільш природного на вигляд поділу тексту на слова, криптограф визначає, якими літерами кодуються пробіли, а значить знаходить одну або кілька цифр ключа. З цього вже можна робити висновки, скільки разів ключ повторюється в тексті.

Підставляючи на місця поки що невідомих букв варіанти з таблиці, криптограф визначає, у яких випадках з'являються осмислені слова і фрагменти.

Для полегшення роботи криптограф зазвичай прагне дізнатися будь-яку інформацію про зміст тексту чи ключа. Якщо відомо, який підпис стоїть наприкінці документа, або яке слово має там часто повторюватися, за цими відомостями можна розкрити частину ключа шифрування. Підставляючи знайдений фрагмент до інших місць документа, криптограф з'ясовує довжину ключа та дізнається ще кілька частин вихідного тексту.

Відео на тему

Джерела:

• Володимир Жельніков. Криптографія від папірусу до комп'ютера
• як замінити літери на символи

Зашифрувати листа, щоб захистити інформацію, можливо, звичайній людині і не спаде на думку. Однак напевно будь-кому знайоме відчуття незручності через те, що особисте листування з ненавмисної необережності стає об'єктом небажаної уваги інших. Для забезпечення того, щоб приватна сторона спілкування залишалася такою, і використовують засоби криптографії, що передбачають наявність одного або декількох ключів для шифрування та дешифрування, що дозволяє обмінюватися засекреченими листами.

Інструкція

Якщо вам потрібно передати секретний лист на паперовому носії, ваше послання напишіть у зворотному напрямку (дзеркально), по спіралі, починаючи від центру листа, або змієподібно (спочатку ліворуч, далі праворуч наліво і т.д.). Ви також можете використовувати метод шифрування, де як ключ використовується певне віршоване , а текст записати рядом цифрових дробів, що означають номер рядка і у вірші. Крім того, при необхідності ускладнення дешифрування для небажаних елементів, не маючи симпатичного чорнила, використовуйте для написання листа розчин оцту (букви виявляться на папері, якщо просочити його відваром червоної капусти), лимонної кислоти або молоко (проявляється текст після нагрівання аркуша над ).

Інсталюйте вибране програмне забезпечення (ПЗ), якщо хочете зашифрувати електронний лист. Ви можете вибрати будь-який із запропонованих продуктів: Steganos LockNote 1.0.3, Romodos Crypro 2.0, DersCrypt v1.1 download, орієнтуючись на рейтинг програмного продукту та кількість завантажень, зроблених раніше, або ще більше обмежити пошук, задавши необхідну версію операційної системи any і тип ліцензії any. Після інсталяції (установки PIN-коду тощо) потрібно знайти у розділі «Утиліти» рядок «опис покрокової установки програми. Деякі програми передбачають обмін ключами для дешифрування листа одержувачем, в інших немає необхідності передавати один одному таємні ключі. Як ключі виступають числа, представлені бітами, використовувані криптографічним алгоритмом у процесі шифрування тексту.

Скористайтеся послугами поштових програм, як ще одним способом, який допомагає зашифрувати електронний лист. Для цього ви повинні додати сертифікат одержувача до сховища сертифікатів комп'ютера, і надіслати листа за відповідною адресою (наприклад, у Outlook Express це @eesti.ee). Тоді під час написання листа можна буде включити опцію «шифрування». Онлайн Сервіс Lockbin також надає можливість надіслати зашифрований лист. Сервіс не вимагає реєстрації або встановлення будь-якого програмного забезпечення. Забезпечення захищеності інформації на сьогоднішній день не є параною. І зовсім не обов'язково, щоб витік даних загрожував вам фінансовими чи іншими втратами, щоб скористатися шифруванням.

Відео на тему

При спілкуванні в інтернеті важко бути впевненим, що розмова проходить без сторонніх очей. Трафік може бути перехоплений різними способами, тому не можна гарантувати, що інформація, що передається, не потрапить у чужі руки. Щоб убезпечити листування, слід використовувати шифрування повідомлень.

Інструкція

Зашифрувати повідомлення можна різними способами, починаючи від найпростіших і до використання спеціальних шифрувальних програм. Дуже старим і перевіреним варіантом є шифрування за допомогою книги, одна зі сторінок якої є ключем. У співрозмовників мають бути однакові екземпляри.

Допустимо, вам треба зашифрувати слово «зима». Відкрийте заздалегідь обговорену зі співрозмовником сторінку книги та знайдіть на ній букву «з». Тепер підрахуйте, в якому рядку вона знаходиться і якою є за ліком. Наприклад, це п'ятий рядок, у ньому шукана буква двадцять сьома за рахунком. Значить, код першої літери буде 5-27. Так само, через кому, підставляються цифрові значення інших літер. Щоб розшифрувати повідомлення, ваш співрозмовник повинен відкрити свій екземпляр книги на потрібній сторінці та, користуючись числовим кодом, знайти потрібні літери.

Одним із найпростіших способів шифрування є перестановка літер місцями. Цей алгоритм не надто стійкий, тому його не слід застосовувати для шифрування важливих даних. Його принцип простий: впишіть текст, що підлягає шифруванню, в горизонтальні рядки матриці розміром 10 × 10 (можна більше) клітин. Потім перепишіть його ще раз, але вже в один рядок, при цьому беріть не горизонтальні рядки, а вертикальні. Вийде зовні безглуздий текст. Для прочитання його треба знову вписати у матрицю

Якщо вас турбує захист вашої інформації, підходьте до цього комплексно. Наприклад, якщо ви працюєте з операційною системою Windows, правильніше перейти на Linux. Ця ОС забезпечує незрівнянно надійніше зберігання конфіденційних даних. Якщо ви побоюєтеся читати листування, користуйтеся поштовим сервісом Gmail. Особливо важливу інформацію шифруйте - ймовірність того, що вона не потрапить у чужі руки, у цьому випадку буде дуже високою.

Моїх спогадів з дитинства + уяви вистачило рівно на один квест: десяток завдань, які не дублюються.
Але дітям забава сподобалася, вони просили ще квести і довелося лізти в інет.
У цій статті не буде опису сценарію, легенд, оформлення. Але буде 13 шифрів, щоб закодувати завдання до квесту.

Шифр №1. Картинка

Малюнок або фото, яке безпосередньо вказує місце, де захована наступна підказка, або натяк на нього: віник + розетка = пилосос
Ускладнення: зробіть пазл, розрізавши фото на кілька частин.

Шифр 2. Чехард.

Поміняйте в слові літери подекуди: ДИВАН = НІДАВ

Шифр 3. Грецька абетка.

Закодуйте лист літерами грецького алфавіту, а дітям видайте ключ:

Шифр 4. Навпаки.

Пишете завдання задом наперед:

• кожне слово:
  Етищі далк доп йонсос
• або вся пропозиція, або навіть абзац:
  етсем морком момас - акзаксдоп яащюуделС. ітуп монрев ан ЫВ

Шифр 5. Дзеркально.

(Коли я робила квест своїм дітям, то на самому початку видала їм "чарівний мішечок": там був ключ до "грецького алфавіту", дзеркало, "віконця", ручки та аркуші паперу, і ще всяка непотрібна всячина для заплутування. Знаходячи чергову загадку). , вони повинні були самі збагнути, що з мішечка допоможе знайти відгадку)

Шифр 6. Ребус.

Слово кодується у картинках:

Шифр 7. Наступна літера.

Пишемо слово, замінюючи всі літери в ньому на наступні за абеткою (тоді Я замінюється на А, по колу). Або попередні або наступні через 5 букв:).

ШАФА = ЩЛБХ

Шифр 8. Класика на допомогу.

Я брала вірш (і говорила дітям, який саме) і шифр із 2-х цифр: № рядка № літери в рядку.

Приклад:

Пушкін "Зимовий вечір"

Буря млою небо криє,
Вихори снігові крутячи;
Те, як звір, вона завиє,
То заплаче, як дитя,
То по покрівлі застарілої
Раптом соломою зашумить,
Те, як мандрівник запізнілий,
До нас у віконце застукає.

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

прочитали, де підказка? :)

Шифр 9. Темниця.

У ґрати 3х3 вписуєте літери:

Тоді слово ВІКНО шифрується так:

Шифр 10 Лабіринт.

Моїм дітям такий шифр припав до душі, він несхожий на інші, бо не так для мізків, як на увагу.

Отже:

на довгу нитку/мотузку чіпляєте букви по порядку, як вони йдуть у слові. Потім мотузку розтягуєте, закручуєте і всіляко заплутуєте між опорами (деревами, ніжками тощо). Пройшовши ниткою, як лабіринтом, від 1й літери до останньої, діти дізнаються слово-подсказку.

А уявіть, якщо таким чином обмотати одного з дорослих гостей!
Діти читають - Наступна підказка на дядька Васю.
І біжать обмацувати дядька Васю. Ех, якщо він ще й лоскоту боїться, то весело буде всім!

Шифр 11. Невидиме чорнило.

Восковою свічкою пишете слово. Якщо зафарбувати лист аквареллю, його можна буде прочитати.
(є й інші невидимі чорнила.. молоко, лимон, ще щось.. Але в мене в будинку виявилася тільки свічка:))

Шифр 12. Беліберд.

Голосні літери залишаються без змін, а згодні змінюються згідно ключа.
наприклад:
ВІК ЩОМОЗКО
читається як - ДУЖЕ ХОЛОДНО, якщо знати ключ:
Д Л Х Н Ч
З М Щ К В

Шифр 13. Вікна.

Дітям сподобалося неймовірно! Вони потім цими віконцями весь день послання один одному шифрували.
Отже: на одному аркуші вирізаємо віконця, стільки, скільки букв у слові. Це трафарет, його прикладаємо до чистого аркуша і "у віконцях" пишемо слово-підказку. Потім трафарет прибираємо і на чистому місці листа, що залишилося, пишемо багато різних інших непотрібних букв. Прочитати шифр можна, якщо прикласти трафарет із віконцями.
Діти спочатку впали в ступор, коли знайшли лист, поцяткований літерами. Потім крутили туди-сюди трафарет, його треба ще правильною стороною прикласти!

Шифр 14. Карта, Біллі!

Намалюйте карту та позначте (Х) місце зі скарбом.
Коли я робила своїм квестом перший раз, то вирішила що карта - це їм дуже просто, тому потрібно її зробити загадковою (потім з'ясувалося, що дітям вистачило б і просто карти, щоб заплутатися і бігти в протилежному напрямку).

Це схема нашої вулиці. Підказки тут – номери будинків (щоб зрозуміти, що це взагалі наша вулиця) та хаски. Такий собака живе у сусіда навпроти.
Діти не відразу дізналися місцевість, ставили мені навідні питання.
Тоді в квесті брало участь 14 дітей, тож я їх об'єднала у 3 команди. Вони мали 3 варіанти цієї карти і на кожному позначено своє місце. У підсумку кожна команда знайшла за одним словом:
"ПОКАЖІТЬ" "КАЗКУ" "РІПКА"
Це було таке завдання:). Після нього залишилися кумедні фото!
На 9-річчя сина не було часу вигадувати квест і я його купила на сайті MasterFuns.. На свій страх і ризик, тому що опис там не дуже.
Але нам з дітьми сподобалося, бо:

1. недорого (аналог десь 4х доларів за комплект)
2. швидко (заплатила - скачала-роздрукувала - на все про всі хвилин 15-20)
3. завдань багато, із запасом. Хоча мені не всі загадки сподобалися, але там було з чого вибрати і можна було вписати своє завдання
4. все оформлено в одному, монстерському, стилі і це надає святу ефекту. Крім самих завдань до квесту, в комплект входять листівка, прапорці, прикраси для столу, запрошення гостям. І все - в монстрах! :)
5. крім 9-річного іменинника та його друзів, у мене є ще 5-річна донька. Завдання їй не під силу, але для неї та подружки теж знайшлася розвага – 2 гри з монстрами, які теж були в наборі. Фух, зрештою - всі задоволені!

Архаїчні шифратори канули в Лету, чого не можна сказати про алгоритми шифрування. Операції зсуву, заміни та перестановки досі застосовуються в сучасних алгоритмах, проте із суттєвою поправкою у стійкості. За багато століть, що минули з часів першого застосування цих шифрів, криптографи навчилися оцінювати кількість інформації, ентропію та стійкість, проте так було не завжди. Розглянемо докладніше, як працюють найпопулярніші шифри в історії криптографії та в чому їх недоліки.

У суспільстві, де майже кожна людина має електронний девайс (а то й не один), де щохвилини здійснюються операції з електронною валютою, пересилаються конфіденційні email, підписуються електронні документи, криптографія потрібна як повітря. Потрібна користувачам, щоб захистити свою приватність. Потрібна програмістам, щоб забезпечити безпеку проектованих систем. Потрібна хакерам, щоби при аудиті розуміти вразливі місця в системах. Потрібна адмінам, щоб уявляти, чим і як краще захищати корпоративні дані. Ми не могли обминути таку важливу тему і розпочинаємо цикл статей, присвячений введенню в криптографію. Для новачків – найпростіший шлях познайомитися з криптою, для профі – гарний привід систематизувати свої знання. Шість уроків, від найпростішого до складного. Уперед!

Терміни

Спочатку давай визначимося з термінологією:

• Криптографія - це наука у тому, як забезпечити секретність повідомлення.
• Криптоаналіз - це наука у тому, як розкрити зашифроване повідомлення, не знаючи ключа.
• Дешифрування - це процес отримання відкритого тексту засобами криптоаналізу.
• Розшифрування - це процес отримання відкритого тексту з використанням ключа та алгоритму розшифрування, передбаченого для цього шифру.

У світі криптографії плутатися у цих словах – жахливий моветон.

Навіщо мені знання про криптографію?

Припустимо, криптографія дуже потрібна, але нехай їй займуться дядьки з вусами математики. Навіщо мені знання з криптографії?

Якщо ти звичайний користувач, то як мінімум, щоб забезпечити свою приватність. Сьогодні великим державам та впливовим організаціям стають доступними кошти тотального нагляду за мільйонами людей. Тому криптографія виявляється найважливішим інструментом, що забезпечує конфіденційність, довіру, цілісність, авторизацію повідомлень та електронних платежів. Повсюдне поширення криптографії залишиться одним із небагатьох способів захистити користувача від загроз, що нависають над його конфіденційною інформацією. Знаючи, як працює той чи інший протокол або шифр, чим він добрий і де його слабкі місця, ти зможеш свідомо вибирати інструменти для роботи або просто спілкування в Мережі.

Якщо ти програміст чи фахівець з ІБ, то тут взагалі від криптографії нікуди не втекти. Будь-який великий проект вимагає забезпечення безпеки інформації. Неважливо, що ти розробляєш: контентний сервіс, поштовик, месенджер, соцмережа або просто інтернет-магазин - скрізь є критичні дані, які треба захищати від перехоплення або викрадення БД. Кожна операція має бути захищена криптографічними протоколами. У цьому випадку криптографія – відповідний інструмент. Якщо ти ще з нею не зіткнувся, будь впевнений – це на 100% лише питання часу.

Коротше кажучи, криптографія використовується набагато частіше, ніж можна собі уявити. Тому час зняти завісу таємниці з цієї науки, познайомитися з найцікавішими аспектами та використати її можливості собі на користь.

Навіщо вивчати старі шифри?

В інтернеті криптографічні протоколи використовують практично при кожному запиті. Але як же було, коли інтернету не було й близько? Не варто думати, що в ті далекі кудлаті часи не було криптографії. Перші методи шифрування з'явилися близько чотирьох тисяч років тому. Звичайно, це були найпримітивніші та нестійкіші шифри, проте й населення тоді було малограмотне, тож такі способи могли захистити інформацію від цікавих очей.

Люди завжди потребували секретного листування, тому шифрування не стояло на місці. З розкриттям одних шифрів вигадували інші, стійкіші. На зміну паперовим шифрам прийшли шифрувальні машини, яким не було рівних серед людей. Навіть досвідченому математику не вдалося зламати шифр, розрахований на роторній машині. З появою перших комп'ютерів вимоги захисту інформації зросли багаторазово.

Навіщо ж нам знайомитися з такими древніми і нестійкими шифрами, якщо можна одразу прочитати про DES та RSA – і вуаля, майже фахівець? Вивчення перших шифрів допоможе краще зрозуміти, навіщо потрібна та чи інша операція у сучасному алгоритмі шифрування. Наприклад, шифр перестановки, один з перших примітивних алгоритмів, не був забутий, і перестановка - одна з операцій, що часто зустрічаються в сучасному шифруванні. Таким чином, щоб краще усвідомити, звідки насправді ростуть ноги у сучасних алгоритмів, потрібно озирнутися на кілька тисяч років тому.

Історичні шифри та перші шифратори

Згідно з джерелами, перші способи шифрування тексту з'явилися разом із зародженням писемності. Способи таємного листа застосовувалися давніми цивілізаціями Індії, Месопотамії та Єгипту. У письменах Стародавньої Індії згадуються способи зміни тексту, які використовували як правителі, а й ремісники, бажаючі приховати секрет майстерності. Витоком криптографії вважається використання спеціальних ієрогліфів у давньоєгипетській писемності близько чотирьох тисячоліть тому.

Першим шифром, що зародився в давніх цивілізаціях і актуальним, до певної міри, і до цього дня, можна вважати шифр заміни. Трохи згодом було придумано шифр зсуву, який застосовувався Юлієм Цезарем, чому й був названий на його честь.

Крім шифрів, не можна не згадати про прилади для шифрування, які розробляли давні математики. Наприклад, блукала - перший шифратор, розроблений у Спарті. Був палицею, на яку по всій довжині намотувалась стрічка пергаменту. Текст наносився вздовж осі палиці, після чого пергамент знімався і виходило шифроване повідомлення. Ключем служив діаметр палиці. Однак такий спосіб шифрування був абсолютно нестійким – автором злому став Арістотель. Він намотував стрічку пергаменту на конусоподібну палицю до тих пір, поки не з'являлися уривки тексту, що читається.

Також яскравим прикладом із світу стародавніх шифраторів може стати диск Енея – диск з отворами за кількістю літер в алфавіті. Нитка простягалася послідовно у ті отвори, які відповідали буквам повідомлення. Одержувач витягував нитку, записував послідовність літер та читав секретне послання. Однак цей шифратор мав істотний недолік - дістати нитку і розгадати послання міг будь-хто.

Шифр зсуву

Це один із найперших типів шифру. Процес шифрування дуже простий. Він полягає у заміні кожної літери вихідного повідомлення на іншу, що віддаляється від вихідної на задану кількість позицій в алфавіті. Ця кількість позицій називається ключем. При ключі, що дорівнює трьом, цей метод називається шифром Цезаря. Імператор використав його для секретного листування. Щоб зашифрувати повідомлення, потрібно побудувати таблицю підстановок:

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
d	e	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o	p	q	r	s	t	u	v	w	x	y	z	a	b	c

Як бачиш, у другому ряду символи алфавіту зсунуті на три позиції "назад". Щоб зашифрувати повідомлення, для кожного символу вихідного тексту потрібно взяти відповідний символ із таблиці підстановки.

Приклад шифру

Початковий текст: Hi, Brut! How are you?
Шифрований текст: Kl, Euxw! Krz duh brx?

Розшифрування

На етапі розшифрування ми маємо шифрований текст та ключ, рівний трьом. Щоб отримати вихідний текст, шукаємо кожного символу зрушення на три позиції до початку алфавіту. Так, для першого символу K зсув три означатиме символ H. Далі посимвольно розшифровуємо текст, доки отримуємо вихідну фразу Hi, Brut! How are you? .

Криптоаналіз

Найлегше такий шифр зламати простим перебором усіх можливих значень ключа - їх всього 25. Тут все просто, і зупинятися немає сенсу.

Інший варіант – використовувати частотний аналіз тексту. Для кожної мови є статистична інформація про частоту вживання кожної літери алфавіту і найпоширеніших поєднань літер. Для англійської, наприклад, середньостатистичні частоти вживання букв такі:

e 0,12702	s 0,06327	u 0,02758	p 0,01929	q 0,00095
t 0,09056	h 0,06094	m 0,02406	b 0,01492	z 0,00074
a 0,08167	r 0,05987	w 0,02360	v 0,00978
o 0,07507	d 0,04253	f 0,02228	k 0,00772
i 0,06966	l 0,04025	g 0,02015	j 0,00153
n 0,06749	c 0,02782	y 0,01974	x 0,00150

Що стосується дволітерних поєднань (біграм), то можна помітити таку тенденцію:

Біграма	Відсотковий зміст	Біграма	Відсотковий зміст
th	3,15	he	2,51
an	1,72	in	1,69
er	1,54	re	1,48
es	1,45	on	1,45
ea	1,31	ti	1,28
at	1,24	st	1,21
en	1,20	nd	1,18

Ідея в тому, що в зашифрованому тексті найпоширенішою літерою буде не еталонна e, а щось інше. Відповідно, нам потрібно знайти найпоширенішу літеру в нашому шифрі. Це і буде зашифрована е. А далі потрібно підрахувати її зсув від е в таблиці підстановок. Отримане значення є наш ключ!

Шифр заміни

Основний недолік шифру зсуву полягає в тому, що є лише 25 можливих значень ключа. Навіть Цезар почав підозрювати, що його шифр не найкраща ідея. Тому на зміну йому прийшов шифр заміни. Для того, щоб скористатися цим алгоритмом, створюється таблиця з вихідним алфавітом і, безпосередньо під ним, той самий алфавіт, але з переставленими літерами (або будь-який інший набір знаків):

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
b	e	x	g	w	i	q	v	l	o	u	m	p	j	r	s	t	n	k	h	f	y	z	a	d	c

Приклад шифру

Діємо аналогічно до попереднього шифру. Для кожного символу вихідного тексту беремо відповідний йому з таблиці підстановки:

Початковий текст: Hi, Brut! How are you?
Шифрований текст: Vl, Enfh! Vrz bnw drf?

Розшифрування

При розшифруванні замінюємо кожен символ шифротексту відповідним символом відомої нам таблиці підстановки: v => h, l => i тощо. Після чого отримуємо вихідний рядок Hi, Brut! How are you? .

Криптоаналіз

Криптоаналіз цього шифру також виконується шляхом частотного аналізу тексту. Розглянемо приклад:

MRJGRJ LK HVW XBSLHBM RI QNWBH ENLHBLJ, LHK SRMLHLXBM, WXRJRPLX, BJG XRPPWNXLBM XWJHNW. LH LK RJW RI HVW MBNQWKH XLHLWK LJ HVW ZRNMG BJG HVW MBNQWKH XLHD LJ WFNRSW. LHK SRSFMBHLRJ LK BERFH 8 PLMMLRJ. MRJGRJ LK GLYLGWG LJHR KWYWNBM SBNHK: HVW XLHD, ZWKHPLJKHWN, HVW ZWKH WJG, BJG HVW WBKH WJG. HVW VWBNH RI MRJGRJ LK HVW XLHD, LHK ILJBJXLBM BJG EFKLJWKK XWJHNW. JFPWNRFK EBJUK, RIILXWK, BJG ILNPK BNW KLHFBHWG HVWNW, LJXMFGLJQ HVW EBJU RI WJQMBJG, HVW KHRXU WAXVBJQW, BJG HVW RMG EBLMW IWZ SWRSMW MLYW VWNW , EFH RYWN B PLMMLRJ SWRSMW XRPW HR HVW XLHD HR ZRNU . HVWNW BNW KRPW IBPRFK BJXLWJH EFLMGLJQK ZLHVLJ HVW XLHD. SWNVBSK HVW PRKH KHNLULJQ RI HVWP LK HVW KH . SBFM \"K XBHVWGNBM, HVW QNWBHWKH RI WJQMLKV XVFNXVWK. LH ZBK EFLMH LJ HVW 17HV XWJHFND ED KLN XVNLKHRSVWN ZNWJ. WKBN BJG LJ 1066 NWEFLMH ED ZLMMLBP HVW XRJTFWNRN . NRDBM SBMBXW, BJG B SNLKRJ.

Частотний аналіз літер цього шифру показує наступне (читай рядково, літери сортовані за частотою використання):

W-88, H-74, L-67, J-55, B-54, K-52, R-51, N-41, M-36, V-35, X-29, G-27, F-23, P-16, S-16, I-15, Z-13, E-13, D-11, Q-10, U-5, Y-4, T-1, O-1, A -1

Ймовірно, що W => e, тому що це найпоширеніша літера в шифрі (дивись таблицю середньостатистичних частот використання літер для англійської мови в попередньому шифрі).

Далі пробуємо знайти найбільш коротке слово, куди входить відома нам літера W => e. Бачимо, що поєднання HVW найчастіше зустрічається у шифрі. Неважко здогадатися, що, швидше за все, це триграма, тобто в тексті ми вже визначили три символи. Якщо подивитися на проміжний результат, сумнівів не залишається:

MRJGRJ LK the XBSLtBM RI QNeBt ENLtBLJ, LtK SRMLtLXBM, eXRJRPLX, BJG XRPPeNXLBM XeJtNe. Lt LK RJe RI the MBNQeKt XLtLeK LJ the ZRNMG BJG the MBNQeKt XLtD LJ eFNRSe . LtK SRSFMBtLRJ LK BERFt 8 PLMMLRJ . MRJGRJ LK GLYLGeG LJtr KeYeNBM SBNtK : XLTD , ZeKtPLJKteN , ZeKt eJG , BJG the eBKt eJG . the heBNt RI MRJGRJ LK the XLtD , LtK ILJBJXLBM BJG EFKLJeKK XeJtNe . JFPeNRFK EBJUK, RIILXeK, BJG ILNPK BNe KLtFBteG theNe, LJXMFGLJQ the EBJU RI eJQMBJG, the KtRXU eAXhBJQe, BJG the RMG EBLMeD. IeZ SeRSMe MLYe heNe, EFt RYeN B PLMMLRJ SeRSMe XRPe tR the XLtD tR ZRNU. theNe BNe KRPe IBPRFK BJXLeJt EFLMGLJQK ZLthLJ the XLtD . SeNhBSK the PRKt KtNLULJQ RI theP LK the Kt . SBFM \"K XBtheGNBM , the QNeBteKt RI eJQMLKh XhFNXheK . Lt ZBK EFLMt LJ the 17th XeJtFND ED KLN XhNLKtRSheN ZNeJ . 1066 NeEFLMt ED ZLMMLBP the XRJTFeNRN . NRDBM SBMBXe, BJG B SNLKRJ.

Чудово, вже відомі три літери. Знову шукаємо найкоротші слова із новими відомими нам підстановками. Поєднання it є часто вживаним, і оскільки буква t вже дешифрована (HVW => the), очевидно, що в нашому тексті L => i (LH => it). Після цього звертаємося до пошуку біграм is та to, встановлюємо, що K => s, R => o. Потім звертаємо увагу на триграми ~ing та and. Аналіз тексту показує, що BJG, швидше за все, шифротекст and. Після заміни всіх символів, що найчастіше зустрічаються, отримуємо текст:

Mondon є XaSitaM oI QNeat ENitain, його SoMitiXaM, eXonoPiX, і XoPPeNXiaM XentNe. it is one oI MaNQest Xities в ZoNMd і MaNQest XitD в eFNoSe . its SoSFMation is aEoFt 8 PiMMion . Mondon is diYided в seYeNaM Sants: the XitD, ZestPinsteN, the Zest end, and the east end. The heaNt oI Mondon is the XitD, його IinanXiaM і EFsiness XentNe. nFPeNoFs EanUs , oIIiXes , and IiNPs aNe sitFated theNe , inXMFdinQ the EanU oI enQMand , the stoXU eAXhanQe , and the oMd EaiMeD . IeZ SeoSMe MiYe heNe, EFt oYeN a PiMMion SeoSMe XoPe до XitD to ZoNU. theNe aNe soPe IaPoFs anXient EFiMdinQs Zithin the XitD . SeNhaSs the Post stNiUinQ oI theP is the st . SaFM \ "s XathedNaM , the QNeatest oI enQMish XhFNXhes . it Zas EFiMt в 17th XentFND ED siN XhNistoSheN ZNen . it it Zas Fsed as a IoNtNess , a NoDaM SaMaXe , і SNison .

London є capital of Great Britain , його політичним , економічним і комерційним центром . It is one of largest cities in the world and the largest city in Europe . Itspopulationisпро8 million. Londonisdividedintoseveralparts: theCity, Westminster, theWestEnd, andtheEastEnd. TheheartofLondonistheCity, itsfinancialandbusinesscentre. Numerousbanks, offices, andfirmsaresituedthere, includingtheBankofEngland, theStockExchange, andtheOldBailey. Fewлюдейlivehere, butoveramillionлюдейcometotheCitytowork. TherearesomefamousancientbuildingswithintheCity. PerhapsthemoststrikingofthemistheSt. Paul"sCathedral, thegreatestofEnglishchurches. Itwasbuiltinthe17thcenturybySirChristopherWren. TheTowerofLondonwasfoundedbyJuliusCaesarandin1066 rebuiltbyWilliamtheConqueror. Itwasusedasafortress, aRoyalpalace, andaprison. Nowitisamuseum.

Як бачиш, у цьому криптоаналізі нашим головним інструментом був статистичний аналіз частот. Йдемо далі!

Шифр Ріхарда Зорге

Не можна розповідати про шифри і ні слова не сказати про шпигунів. Нещодавно, коли комп'ютерів ще не було, інформацію прагнули приховати в основному розвідники. Наука про шифрування не могла стояти на місці, адже служба Батьківщині була найважливішим та потрібним її призначенням. До речі, саме радянські шифри, розроблені вітчизняними фахівцями, багато десятиліть уперед визначили вектор розвитку криптографії.

Давай розберемо досить відомий шифр Ріхарда Зорге – радянського розвідника, який був направлений до Японії. Цей шифр продуманий до дрібниць. Шифрування ведеться англійською. Спочатку потрібно скласти таку таблицю:

S	U	B	W	A	Y
C	D	E	F	G	H
I	J	K	L	M	N
O	P	Q	R	T	V
X	Y	Z	.	/

Спочатку записуємо до неї слово SUBWAY, вибране нами. Потім пишемо решту літер алфавіту по порядку. Сліш означає нове слово (розділювач), а точка позначає себе. Далі літери англійського алфавіту (A, S, I, N, T, O, E, R), що найчастіше зустрічаються, нумеруються в порядку появи в таблиці:

0) S	U	B	W	5) A	Y
C	D	3) E	F	G	H
1) I	J	K	L	M	7) N
2) O	P	Q	4) R	6) T	V
X	Y	Z	.	/

Саму таблицю будуємо по горизонталі, записуючи букви рядами, а нумеруємо по вертикалі, стовпцями. Так покращуються властивості, що перемішують.

Далі таблиця перетворюється до наступного виду: спочатку в рядок по стовпцях записуються літери, що найчастіше зустрічаються, в порядку нумерації (S, I, E, …). А потім записуються і всі інші літери, також по стовпцях рядки (С, X, U, D, J, …). Така таблиця забезпечить хороші властивості, що перемішують, і в той же час не «зіпсує» частотний аналіз шифротексту:

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
-	S	I	O	E	R	A	T	N	-	-
8	C	X	U	D	J	P	Z	B	K	Q
9	.	W	F	L	/	G	M	Y	H	V

Таблиця готова. Тепер можна зашифрувати повідомлення.

Приклад шифру

Візьмемо вихідний текст:

Mr. Xwillflytomorrow.

Розставимо сліші для поділу слів:

Mr. / X/ will/ fly/ tomorrow.

Розіб'ємо текст на блоки по чотири символи (просто для зручності подання):

Mr. / X/ will/ fly/ tomorrow.

Тепер текст потрібно зашифрувати за нашою таблицею. Алгоритм такий:

1. Для кожного вихідного символу шукаємо відповідну цифру в першому стовпці (для M це буде 9).
2. Для кожного вихідного символу шукаємо відповідну цифру в першому ряду (для M це буде 6).
3. Записуємо отримані символи один за одним (96). Якщо замість символу в першому рядку/стовпці стоїть прочерк, не пишемо нічого:96 4 …
   M R …
4. Переходимо до наступного символу. І так далі.

У результаті в нас вийде такий шифротекст:

9649094 81 94 911 93939492 9397946 29624 429190 MR. / X/ WILL/ FLY/ TOMORROW.

Після цього шифротекст знову перерозбивається на блоки однакової довжини по п'ять символів. Символи, що залишилися, які припадуть на останню незавершену групу з п'яти символів, можна просто відкинути. Якщо у нас залишиться більше двох символів, то їх потрібно добити нулями до повної групи із п'яти. Якщо один чи два – можна відкинути, вони не несуть особливо багато інформації, і до них легко здогадаються у штабі. У нашому випадку зайвих символів не лишилося.

Після перегрупування у нас вийде такий шифротекст:

96490 94819 49119 39394 92939 79462 96244 29190

Далі потрібно накласти на отриманий шифротекст певну гаму. Якщо спрощено, то гама - це послідовність чисел, яка вибирається до складання з вихідним шифротекстом. Наприклад, якщо у нас є гамма 1234 5678 9876 , а вихідний шифротекст виглядав як 12222 14444 1555 , то кінцевий шифротекст після накладання гами виглядає як їхня сума - 1234+12222, 974

Звідки брати гаму і як непомітно передати її до штабу? Зорге вибирав гаму із «Німецького статистичного щорічника». Таке видання не мало викликати здивування у японців, оскільки Зорге приїхав до країни під виглядом німецького журналіста. Зорге вказував сторінку та стовпець, звідки починалася послідовність, яка була накладена на шифротекст у цьому посланні. Наприклад, 201 сторінка і 43-й стовпець. Ці дані він записував додатковою кількістю 20143 перед шифротекстом, який, у свою чергу, вже шифрувався гамою.

Звісно, ​​сьогодні варто обирати більш відоме джерело для гами. Підійдуть будь-які поширені табличні дані, які не викликають підозри. Але для знайомства з шифром давай все ж таки використовувати автентичний вихідник:).

Припустимо, ми вибрали 199 сторінку і четвертий рядок, четвертий стовпець. Звідси і починається потрібна гама:

324 36 380 230 6683 4358 50 2841

У цьому випадку, щоб накласти гаму, потрібно зробити:

19946 { 96490 + 324 94819 + 36 49119 + 380 39394 + 230 92939 + 6683 79462 + 4358 96244 + 50 29190 + 2841 }

У результаті отриманий шифротекст буде:

19946 96814 94855 49499 39624 99622 83820 96294 32031

Розшифрування

У Москві цей текст розшифровували за допомогою аналогічної таблиці. Насамперед аналізувалося перше п'ятизначне число, і в довіднику знаходилася зазначена послідовність гами:

{ 96814 - 324 94855 - 36 49499 - 380 39624 - 230 99622 - 6683 83820 - 4358 96294 Mr. Xwillflytomorrow

Криптоаналіз

Шифр Зорге так і не зламали ворожі криптоаналітики. Багато разів японські спецслужби перехоплювали шифротекст, але він так і залишиться у вигляді колонок п'ятизначних чисел, які підшивалися у справи непойманих шпигунів.

Шифр Вернама

Під час Першої світової війни криптологи активно використовували одноразовий шифр-блокнот, або шифр Вернама. Доведено, що він теоретично абсолютно стійкий, проте ключ key повинен бути тієї ж довжини, що і повідомлення, що передається. Абсолютна стійкість - це властивість, у якому зашифроване повідомлення не піддається криптоаналізу, оскільки дає зловмиснику жодної інформації про відкритому тексті.

Суть шифру Вернама дуже проста. Для цього потрібно згадати операцію «що виключає або» або додавання за модулем 2. Отже, для повідомлення plaintext шифротекст дорівнюватиме:

-- -- - +

G11011

За часів Першої світової війни двійкові коди для символів задавалися у Міжнародному телеграфному алфавіті №2 (International Telegraph Alphabet No. 2, ITA2).

Насправді, незважаючи на свою криптостійкість, цей шифр має більше мінусів, ніж плюсів:

• як ключ має бути абсолютно випадкова послідовність - ймовірно, доведеться стояти і підкидати кубик, щоб згенерувати таку;
• для передачі необхідний захищений канал - сумнівно, що він завжди був під рукою за часів Першої світової війни;
• якщо третя сторона зможе якимось чином дізнатися про послання, вона легко і відновить ключі, і підмінить повідомлення;
• потрібно надійне знищення сторінки блокнота - спалити її та з'їсти попіл, тоді ворог точно не дізнається, що було зашифровано.

Приклад шифру

Початковий текст: HELLO
Ключ: AXHJB

Складаємо побітово за модулем 2 і шукаємо, якій літері відповідає отриманий код телеграфному алфавіті:

H⊕A = 10100⊕00011 = 10111 => Q
E⊕X = 00001⊕11101 = 11100 => M
L⊕H = 10010⊕10100 = 00110 => I
L⊕J = 10010⊕01011 = 11001 => B
O⊕B = 11000⊕11001 = 00001 => E

Шифрований текст: QMIBE

Розшифрування

Розшифрування за допомогою ключа виконується аналогічно до шифрування:

ciphertext⊕key = plaintext

Криптоаналіз

При правильному використанні ключа зловмисник може лише вгадати символи. Навіть за умови, що він матиме необмежену кількість шифротекстів, але всі вони будуть зашифровані на різних ключах з різних символів, він матиме безліч варіантів вихідного тексту. У цьому здогадуватися значення вихідного тексту можна лише за кількістю символів.

Криптоаналіз шифру Вернама легко можливий у тому випадку, якщо при шифруванні ми вибрали ключ із символами, що повторюються. Якщо зловмиснику вдалося отримати кілька текстів з ключами, що перекриваються, він зможе відновити вихідний текст.

Розглянемо атаку, яка можна здійснити, якщо ми двічі при шифруванні використовуємо один і той же ключ. Вона називається атака вставки.

Припустимо, нам вдалося перехопити QMIVE зашифроване повідомлення. Ми намагаємося зламати шифр і переконали відправника зашифрувати своє повідомлення ще раз, але при цьому поставити першим символом 1 (звісно, ​​відправник має бути безмірним простофилем, щоб виконати таку умову, але, припустимо, ми вміємо переконувати).

Тоді ми отримуємо шифротекст VDYBJY.

Нам відомо, перший символ 1. Я обчислюю перший символ секретного ключа key:

H⊕D = 10100⊕01001 = 11101 => X

Застосовуємо його до першого тексту та отримуємо:

M⊕X = 11100⊕11101 = 00001 => E

• складаємо символ відкритого тексту із символом шифротексту => дізнаємося символ ключа;
• складаємо символ ключа з відповідним символом шифротексту => отримуємо символ відкритого тексту

Така послідовність операцій повторюється, доки стануть відомі всі символи відкритого тексту.

Шифрувальні машини

З часом шифрування вручну стало здаватися довгим та малокорисним. Криптографи постійно шифрували, а криптоаналітики тим часом відчайдушно намагалися зламати шифр. Потрібно було прискорювати та автоматизувати процес та ускладнювати алгоритм. Найбільш підходящим модифікації виявився шифр заміни. Якщо текст, зашифрований цим способом вручну, можна було легко відновити, то машина могла зробити цю операцію кілька разів, і відновити текст ставало дуже важко.

Отже, основним механізмом роботи шифратора був диск з нанесеними з двох сторін контактами, що відповідають абеткам відкритого та шифрованого тексту. Контакти з'єднувалися між собою за деяким правилом, яке називається комутацією диска. Ця комутація визначала заміну букв при початковому положенні диска. При зміні положення диска комутація змінювалася і алфавіт шифрування зрушувався.

Приклад роботи

Нехай початкове положення диска задає підстановку:

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
b	e	x	g	w	i	q	v	l	o	u	m	p	j	r	s	t	n	k	h	f	y	z	a	d	c

Після того, як перша літера вихідного тексту замінена, ротор повертається і підстановка зсувається однією символ:

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
e	x	g	w	i	q	v	l	o	u	m	p	j	r	s	t	n	k	h	f	y	z	a	d	c	b

Друга буква буде зашифрована згідно з новим алфавітом. А після її заміни ротор зсувається знову, і так далі за кількістю символів у вихідному повідомленні, що шифрується.

Енігма

Першою роторною машиною шифрування була "Енігма", що складалася на озброєнні Німеччини під час Другої світової війни. Вона мала три ротори, пов'язані між собою. При повороті першого ротора з'єднане з ним кільце потрапляє до пазу другого диска і штовхає його. Аналогічно ітерації третього ротора контролюються другим ротором. У результаті при кожному натисканні на клавішу машини та сама буква кодується зовсім різними значеннями.

При шифруванні необхідно було враховувати початкове положення роторів, їх порядок та положення кілець. Для подвійної заміни літер використовують штекерну панель. Рефлектор здійснює завершальну підстановку контролю відповідності між операціями зашифрування і розшифрування. Поглянь на конструкцію «Енігми»:

На малюнку жирною лінією виділено, як літера A вводиться з клавіатури, кодується штекером, проходить через три ротори, замінюється на рефлектор і виходить зашифрованою літерою D.

«Енігма» довгий час вважалася невразливою. Німці щодня змінювали положення штекерів, диски та їх компонування та становище. Під час військових дій вони щодня кодували коротку послідовність літер, яка двічі шифрувалася і передавалася на самому початку повідомлення. Адресат дешифрував ключ і встановлював налаштування машини згідно з цим ключем. Саме це багаторазове використання того самого ключа дозволило аналітикам з Блетчлі-Парку (головного шифрувального підрозділу Великобританії) зламати німецький шифр.

Насправді механізм «Енігми» не є стійким, оскільки штекери та рефлектор виконують взаємовиключні операції. Користуючись частотним аналізом для великого шифротексту, можна підібрати положення роторів брутфорсом. Саме через ці вразливості «Енігма» залишається лише експонатом у музеї Блетчлі-Парку.

Сігаба

Через десять років американськими військовими була розроблена роторна шифрувальна машина «Сігаба», яка значно перевершила за характеристиками свою прабатьку. «Сігаба» має три блоки по п'ять роторів та друкувальний механізм. Шифрування на цій машині використовувалося американськими військовими та військово-морським флотом аж до 1950-х років, поки її не змінила новіша модифікація KL-7. Як відомо, ця роторна машина так і не була зламана.

Purple

Говорячи про знамениті криптографічні механізми, не можна не згадати про японську шифрувальну машину Purplе, як її назвали американці. Шифрування в Purple також ґрунтувалося на русі чотирьох роторів, а секретний ключ ставився один раз на день. Текст вводився з клавіатури, за допомогою роторів замінювався на шифрований та виводився надрукованим на папері. При розшифруванні процес послідовного проходження через ротори повторювався у зворотному порядку. Така система є стійкою. Однак на практиці помилки при виборі ключів призвели до того, що Purple повторила долю німецької "Енігми". Вона була зламана американським відділом криптоаналітиків.

Висновки

Досвід історії криптографії показує нам важливість вибору секретного ключа та частоти зміни ключа. Помилки в цьому важкому процесі перетворюють будь-яку систему шифрування на менш стійку, ніж могла б бути. Наступного разу поговоримо про розподіл ключів.

посилання:

Це перший урок із циклу «Занурення у крипту». Усі уроки циклу у хронологічному порядку:

• Криптографічні уроки. Основні коди. частина 1.Основи, історичні шифратори, як працюють (і аналізуються) шифри зсуву, заміни, Ріхарда Зорге, шифр Вернама та шифрувальні машини (ти тут)
• . частина 2.Що таке, як виконується розподіл ключів і як вибрати криптостійкий ключ
• Що таке мережа Фейстеля, якими бувають вітчизняні блокові шифри, що використовуються в сучасних протоколах, - ГОСТ 28147-89, «Коник»
• Урок 4. Сучасні зарубіжні шифри. Що таке, як працюють і в чому різниця між 3DES, AES, Blowfish, IDEA, Threefish від Брюса Шнайдера
• Урок 5. Електронний підпис. Види ЕП, як вони працюють та як їх використовувати
• Урок 6. Квантова криптографія. Що це таке, де використовується і як допомагає у розподілі секретних ключів, генерації випадкових чисел та електронного підпису

[Всього голосів: 7 Середній: 4.1/5]

Last updated by at Червень 28, 2016 .

Цього дня своє професійне свято відзначає Криптографічна служба Росії.

«Криптографія»з давньогрецької означає "тайнопис".

Як раніше ховали слова?

Своєрідний метод передачі таємного листа існував за правління династії єгипетських фараонів:

обирали раба. Голили його голову наголо і наносили на неї текст повідомлення водостійкою фарбою. Коли волосся відростало, його відправляли до адресата.

Шифр— це якась система перетворення тексту із секретом (ключом) для забезпечення таємності інформації, що передається.

АіФ.ru зробив добірку цікавих фактів з історії шифрування.

Усі таємнописи мають системи

1. Акростих- Осмислений текст (слово, словосполучення або речення), складений з початкових букв кожного рядка вірша.

Ось, наприклад, вірш-загадка з розгадкою у перших літерах:

Ддовільно ім'ям відома я своїм;
Равно клянеться шахрай і непорочний їм,
Утехою в лихах всього буваю більше,
Жмука солодша при мені і в найкращій частці.
Блаженству чистих душ можу служити одна,
Аміж лиходіями - не бути створена.
Юрій Неледінський-Мілецький
Сергій Єсенін, Ганна Ахматова, Валентин Загорянський часто користувалися акровіршами.

2. Літорея- Рід шифрованого листа, що вживався в давньоруській рукописній літературі. Буває проста і мудра. Просту називають тарабарською грамотою, вона полягає в наступному: поставивши приголосні літери у два ряди в порядку:

використовують у листі верхні літери замість нижніх і навпаки, причому голосні залишаються без зміни; так наприклад, токепот = кошеняі т.п.

Мудра літореяпередбачає більш складні правила підстановки.

3. "ROT1"- Шифр ​​для дітей?

Можливо, в дитинстві ви його використовували. Ключ до шифру дуже простий: кожна літера алфавіту замінюється на літеру.

А замінюється на Б, Б замінюється на В і таке інше. "ROT1" буквально означає "крутити на 1 літеру вперед по алфавіту". Фраза «Я люблю борщ»перетвориться на секретну фразу «А мявмя впсъ». Цей шифр призначений для розваги, його легко зрозуміти та розшифрувати, навіть якщо ключ використовується у зворотному напрямку.

4. Від перестановки доданків...

Під час Першої світової війни конфіденційні повідомлення надсилали за допомогою про перестановочних шрифтів. Вони літери переставляються з використанням деяких заданих правил чи ключів.

Наприклад, слова можуть бути записані у зворотному напрямку, так що фраза "мама мила раму"перетворюється на фразу «амам червоний умар». Інший перестановочний ключ полягає у перестановці кожної пари букв, так що попереднє повідомлення стає «ам ам им ал ар ум».

Можливо, здасться, що складні правила перестановки можуть зробити ці шифри дуже важкими. Однак багато зашифрованих повідомлень можуть бути розшифровані з використанням анаграм або сучасних комп'ютерних алгоритмів.

5. Зсувний шифр Цезаря

Він складається з 33 різних шифрів, по одному на кожну букву алфавіту (кількість шифрів змінюється залежно від алфавіту мови, що використовується). Людина мала знати, який шифр Юлія Цезаря використовуватиме для того, щоб розшифрувати повідомлення. Наприклад, якщо використовується шифр Е, то А стає Е, Б стає Ж, В стає З і так далі за абеткою. Якщо використовується шифр Ю, то А стає Ю, Б стає Я, стає А і так далі. Даний алгоритм є основою для багатьох складніших шифрів, але сам по собі не забезпечує надійний захист таємниці повідомлень, оскільки перевірка 33 різних ключів шифру займе відносно невеликий час.

Ніхто не зміг. Спробуйте ви

Зашифровані публічні послання дражнять нас своєю інтригою. Деякі з них досі залишаються нерозгаданими. Ось вони:

Криптос. Скульптура, створена художником Джимом Санборном, розташована перед штаб-квартирою Центрального розвідувального управління у Ленглі, Вірджинія. Скульптура містить чотири шифрування, розкрити код четвертої не вдається досі. У 2010 році було розкрито, що символи 64-69 NYPVTT у четвертій частині означають слово Берлін.

Тепер, коли ви прочитали статтю, то, напевно, зможете розгадати три простих шифри.

Свої варіанти залишайте у коментарях до цієї статті. Відповідь з'явиться о 13.00 13 травня 2014 року.

Відповідь:

1) Стравецько

2) Слоненяті все набридло

3) Гарна погода