Алфавит зашифрованный символами: Онлайн калькулятор: Шифр A1Z26

Содержание

НОУ ИНТУИТ | Лекция | Простейшие методы шифрования с закрытым ключом

Аннотация: В этой лекции рассматривается общая схема симметричного шифрования, а также дается классификация простейших методов симметричного шифрования. Описание каждого из указанных в классификации шифров сопровождается примером.

Цель лекции: познакомить студента с простейшими методами симметричного шифрования и конкретными шифрами, известными человечеству уже не одно столетие.

Общая схема симметричного шифрования

Классическая, или одноключевая криптография опирается на использование симметричных алгоритмов шифрования, в которых шифрование и расшифрование отличаются только порядком выполнения и направлением некоторых шагов. Эти алгоритмы используют один и тот же секретный элемент (ключ), и второе действие (расшифрование) является простым обращением первого (шифрования). Поэтому обычно каждый из участников обмена может как зашифровать, так и расшифровать сообщение. Схематичная структура такой системы представлена на рис. 2.1.


Рис. 2.1. Общая структура секретной системы, использующей симметричное шифрование

На передающей стороне имеются источник сообщений и источник ключей. Источник ключей выбирает конкретный ключ К среди всех возможных ключей данной системы. Этот ключ К передается некоторым способом принимающей стороне, причем предполагается, что его нельзя перехватить, например, ключ передается специальным курьером (поэтому симметричное шифрование называется также шифрованием с

закрытым ключом). Источник сообщений формирует некоторое сообщение М, которое затем шифруется с использованием выбранного ключа. В результате процедуры шифрования получается зашифрованное сообщение Е (называемое также криптограммой). Далее криптограмма Е передается по каналу связи. Так как канал связи является открытым, незащищенным, например, радиоканал или компьютерная сеть, то передаваемое сообщение может быть перехвачено противником. На принимающей стороне криптограмму Е с помощью ключа расшифровывают и получают исходное сообщение М.

Если М – сообщение, К – ключ, а Е – зашифрованное сообщение, то можно записать

то есть зашифрованное сообщение Е является некоторой функцией от исходного сообщения М и ключа К. Используемый в криптографической системе метод или алгоритм шифрования и определяет функцию f в приведенной выше формуле.

По причине большой избыточности естественных языков непосредственно в зашифрованное сообщение чрезвычайно трудно внести осмысленное изменение, поэтому классическая криптография обеспечивает также защиту от навязывания ложных данных. Если же естественной избыточности оказывается недостаточно для надежной защиты сообщения от модификации, избыточность может быть искусственно увеличена путем добавления к сообщению специальной контрольной комбинации, называемой имитовставкой.

Известны разные методы шифрования с закрытым ключом рис. 2.2. На практике часто используются алгоритмы перестановки, подстановки, а также комбинированные методы.


Рис. 2.2. Методы шифрования с закрытым ключом

В методах перестановки символы исходного текста меняются местами друг с другом по определенному правилу. В методах замены (или подстановки) символы открытого текста заменяются некоторыми эквивалентами шифрованного текста. С целью повышения надежности шифрования, текст, зашифрованный с помощью одного метода, может быть еще раз зашифрован с помощью другого метода. В этом случае получается комбинированный или композиционный шифр. Применяемые на практике в настоящее время блочные или поточные симметричные шифры также относятся к комбинированным, так как в них используется несколько операций для зашифрования сообщения.

Основное отличие современной криптографии от криптографии «докомпьютерной» заключается в том, что раньше криптографические алгоритмы оперировали символами естественных языков, например, буквами английского или русского алфавитов. Эти буквы переставлялись или заменялись другими по определенному правилу. В современных криптографических алгоритмах используются операции над двоичными знаками, то есть над нулями и единицами. В настоящее время основными операциями при шифровании также являются перестановка или подстановка, причем для повышения надежности шифрования эти операции применяются вместе (комбинируются) и помногу раз циклически повторяются.

Принципы построения современных блочных шифров сформулированы в «Принципы построения блочных шифров с закрытым ключом» , «Алгоритмы шифрования DES и AES» , «Алгоритм криптографического преобразования данных ГОСТ 28147-89» , а в этой лекции рассматриваются шифры подстановки и перестановки, применяемые человеком с древнейших времен. Мы должны познакомиться с этими шифрами, так как процедуры подстановки и перестановки используются в качестве составных операций и в современных блочных шифрах.

Расшифруй слова по цифрам

1) Алфавит разбивается на группы с равным числом букв, затем каждой группе присваивается свой номер. Так формируется первая цифра для шифровки символа. Вторая цифра – это порядковый номер буквы в группе.

Таблица не обязательно должна выглядеть таким образом. Количество групп может быть другим. Также буквы из алфавита могут идти в таблице не по порядку.

Зашифруем таким способом слово «цифра»

Зашифрованный текст: 63 31 61 51 11

Возможно много вариаций этого вида шифра. Например, алфавит разбивается на 5 групп, а каждая буква будет изображаться дробью таким образом, что в числителе будет номер ее группы, а в знаменателе – порядковый номер в группе. Еще один вариант, как я уже говорил, буквы могут идти не по порядку (например, ажмтшю бзнущя виофъ гйпхы дкрць елсчэ).

2) Цифровая таблица.

Зашифруем с помощью этой таблицы слово «наука».

Каждый символ будет шифроваться опять двумя цифрами, при чем первой может быть как номер столбца, так и номер строки. То есть буква К может быть зашифрована, как 32 или 23.

Зашифрованный текст: 62 11 33 32 11

Здесь первой цифрой записан номер столбца, второй – номер строки.

3)Шифрование с заменой каждой буквы ее номером в алфавите. Очень простой вид шифра. Его, думаю, можно тоже отнести к цифровым. Но между тем, он часто применяется в различных вариациях и комбинациях с другими видами шифров. Про некоторые комбинации шифров расскажу чуть позже.

Вариация этого шифра: буквы в алфавите отсчитываются не с начала, а с конца. То есть порядковым номер буквы «А» будет 33, «Б» – 32 и так далее.

Дата добавления: 2014-12-24 ; Просмотров: 9111 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Шифр простой подстановки, где каждая буква заменяется своим порядковым номером в алфавите.

Ниже калькулятор, который позволяет зашифровать/расшифровать текст, используя шифр A1Z26. Шифр простой подстановки, где каждая буква заменяется своим порядковым номером в алфавите.
Все буквы приводятся к нижнему регистру, зашифровывается/расшифровывается русский алфавит, все не-алфавитные символы не преобразуются. При расшифровке учтите, что числа (от 1 до 33) должны быть отделены друг от друга (чертой, пробелом или неважно чем). Для зашифровки/расшифровки с использованием английского алфавита переключите язык сайта на английский.

Все мы довольно часто слышим такие слова и словосочетания, как «шифрование данных», «секретные шифры», «криптозащита», «шифрование», но далеко не все понимают, о чем конкретно идет речь. В этом посте разберемся, что из себя представляет шифрование и рассмотрим элементарные шифры с тем расчетом, чтобы даже далекие от IT люди поняли суть этого явления.

Прежде всего, разберемся в терминологии.

Шифрование – это такое преобразование исходного сообщения, которое не позволит всяким нехорошим людям прочитать данные, если они это сообщение перехватят. Делается это преобразование по специальным математическим и логическим алгоритмам, некоторые из которых мы рассмотрим ниже.

Исходное сообщение – это, собственно, то, что мы хотим зашифровать. Классический пример — текст.

Шифрованное сообщение – это сообщение, прошедшее процесс шифрования.

Шифр — это сам алгоритм, по которому мы преобразовываем сообщение.

Ключ — это компонент, на основе которого можно произвести шифрование или дешифрование.

Алфавит – это перечень всех возможных символов в исходном и зашифрованном сообщении. Включая цифры, знаки препинания, пробелы, отдельно строчные и заглавные буквы и т.д.

Теперь, когда мы говорим на более-менее одном языке, разберем простые шифры.

Шифр Атбаша

Самый-самый простой шифр. Его суть – переворот алфавита с ног на голову.

Например, есть у нас алфавит, который полностью соответствует обычной латинице.

Для реализации шифра Атбаша просто инвертируем его. «А» станет «Z», «B» превратится в «Y» и наоборот. На выходе получим такую картину:

И теперь пишем нужное сообшение на исходном алфавите и алфавите шифра

Исходное сообщение: I love habr
Зашифрованное: r olev szyi

Шифр Цезаря

Тут добавляется еще один параметр — примитивный ключ в виде числа от 1 до 25 (для латиницы). На практике, ключ будет от 4 до 10.

Опять же, для наглядности, возьмем латиницу

И теперь сместим вправо или влево каждую букву на ключевое число значений.

Например, ключ у нас будет 4 и смещение вправо.

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

Пробуем написать сообщение:

Шифруем его и получаем следующий несвязный текст:

Шифр Вернама (XOR-шифр)

Простейший шифр на основе бинарной логики, который обладает абсолютной криптографической стойкостью. Без знания ключа, расшифровать его невозможно (доказано Клодом Шенноном).

Исходный алфавит — все та же латиница.

Сообщение разбиваем на отдельные символы и каждый символ представляем в бинарном виде.
Классики криптографии предлагают пятизначный код бодо для каждой буквы. Мы же попробуем изменить этот шифр для кодирования в 8 бит/символ на примере ASCII-таблицы. Каждую букву представим в виде бинарного кода.

Теперь вспомним курс электроники и элемент «Исключающее ИЛИ», также известный как XOR.

XOR принимает сигналы (0 или 1 каждый), проводит над ними логическую операцию и выдает один сигнал, исходя из входных значений.

Если все сигналы равны между собой (0-0 или 1-1 или 0-0-0 и т.д.), то на выходе получаем 0.
Если сигналы не равны (0-1 или 1-0 или 1-0-0 и т.д.), то на выходе получаем 1.

Теперь для шифровки сообщения, введем сам текст для шифровки и ключ такой же длины. Переведем каждую букву в ее бинарный код и выполним формулу сообщение XOR ключ

сообщение: LONDON
ключ: SYSTEM

Переведем их в бинарный код и выполним XOR:

В данном конкретном примере на месте результирующих символов мы увидим только пустое место, ведь все символы попали в первые 32 служебных символа. Однако, если перевести полученный результат в числа, то получим следующую картину:

С виду — совершенно несвязный набор чисел, но мы-то знаем.

Шифр кодового слова

Принцип шифрования примерно такой же, как у шифра цезаря. Только в этом случае мы сдвигаем алфавит не на определенное число позиций, а на кодовое слово.

Например, возьмем для разнообразия, кириллический алфавит.

Придумаем кодовое слово. Например, «Лукоморье». Выдернем из него все повторяющиеся символы. На выходе получаем слово «Лукомрье».

Теперь вписываем данное слово в начале алфавита, а остальные символы оставляем без изменений.

И теперь запишем любое сообщение и зашифруем его.

Получим в итоге следующий нечитаемый бред:

Шифр Плейфера

Классический шифр Плейфера предполагает в основе матрицу 5х5, заполненную символами латинского алфавита (i и j пишутся в одну клетку), кодовое слово и дальнейшую манипуляцию над ними.

Пусть кодовое слово у нас будет «HELLO».

Сначала поступаем как с предыдущим шифром, т.е. уберем повторы и запишем слово в начале алфавита.

Теперь возьмем любое сообщение. Например, «I LOVE HABR AND GITHUB».

Разобьем его на биграммы, т.е. на пары символов, не учитывая пробелы.

Если бы сообщение было из нечетного количества символов, или в биграмме были бы два одинаковых символа (LL, например), то на место недостающего или повторившегося символа ставится символ X.

Шифрование выполняется по нескольким несложным правилам:

1) Если символы биграммы находятся в матрице на одной строке — смещаем их вправо на одну позицию. Если символ был крайним в ряду — он становится первым.

Например, EH становится LE.

2) Если символы биграммы находятся в одном столбце, то они смещаются на одну позицию вниз. Если символ находился в самом низу столбца, то он принимает значение самого верхнего.

Например, если бы у нас была биграмма LX, то она стала бы DL.

3) Если символы не находятся ни на одной строке, ни на одном столбце, то строим прямоугольник, где наши символы — края диагонали. И меняем углы местами.

Например, биграмма RA.

По этим правилам, шифруем все сообщение.

Если убрать пробелы, то получим следующее зашифрованное сообщение:

Поздравляю. После прочтения этой статьи вы хотя бы примерно понимаете, что такое шифрование и знаете как использовать некоторые примитивные шифры и можете приступать к изучению несколько более сложных образцов шифров, о которых мы поговорим позднее.

Как придумать свой шифр

Обродай ожаловатьпай анай иптографиюкрай сай икихаувай! Независимо от того, пишите ли вы записки своим друзьям в классе или пытаетесь постигнуть криптографию (науку о кодах и шифрах) ради интереса, эта статья может помочь вам узнать некоторые основные принципы и создать свой собственный способ кодировки личных сообщений. Прочитайте шаг 1 ниже, чтобы понять с чего начинать!

Некоторые люди используют слова «код» и «шифр» для обозначения одинаковых понятий, но те, кто серьезно занимаются этим вопросом, знают, что это два абсолютно разных понятия. Секретный код – система, в которой каждое слово или фраза в вашем сообщении заменяются другим словом, фразой или серией символов. Шифр – система, в которой каждая буква вашего сообщения заменяется другой буквой или символом.

Метод 1 Коды

Стандартные коды
  1. 1 Создайте свою собственную книгу кода. Любой полноценный код требует наличия книги кода. Придумайте слова или фразы, замещающие необходимые вам слова или фразы, затем соберите их всех вместе в книге кода, чтобы вы могли поделиться ею с вашими супер секретными друзьями.
  2. 2 Создайте ваше сообщение. Используя книгу кода, аккуратно и внимательно напишите сообщение. Обратите внимание, что соединение вашего кода с шифром сделает ваше сообщение еще более защищенным!
  3. 3 Переведите ваше сообщение. Когда ваши друзья получат сообщение, им понадобится использовать их экземпляр книги кода, чтобы перевести сообщение. Убедитесь, что они знают, что вы используете двойной метод защиты.
Книга кода
  1. 1 Выберите книгу. При использовании книги кода вы создадите код, обозначающий место нужных слов в книге. Если вы хотите увеличить шансы того, что любое из необходимых вам слов будет в книге кода, то используйте словари или большие справочники путешественника. Вам необходимо, чтобы количество слов, используемых в книге, было большим и относилось к разным темам.
  2. 2 Переведите слова вашего сообщения в цифры. Возьмите первое слово вашего сообщения и найдите его где-то в книге. После этого запишите номер страницы, номер строки и номер слова. Напишите их вместе для замены нужного вам слова. Делайте эту операцию для каждого слова. Вы также можете использовать этот прием для шифрования фраз, если ваша книга кода может предоставить вам нужную фразу готовой.
  3. Итак, например, слово на странице 105, пятая строчка вниз, двенадцатое по счету станет 105512, 1055.12 или чем-то похожим.
  4. 3 Передайте сообщение. Отдайте зашифрованное сообщение вашему другу. Тому понадобится использовать ту же самую книгу для обратного перевода сообщения.
Полицейское кодирование
  1. 1 Выбирайте самые популярные фразы. Этот тип кода работает лучше всего, когда у вас есть набор фраз, которые вы используете чаще всего. Это может быть чем-нибудь от простого «Он симпатичный!» до чего-нибудь более серьезного, например, «Я не могу встретиться прямо сейчас».
  2. 2 Подготовьте код для каждой из фраз. Вы можете использовать аналог полицейского кодирования и присвоить каждой фразе номер или несколько букв или использовать другие фразы (как поступают в больницах). Например, вы можете сказать «1099» вместо «Эта линия прослушивается» или вы можете сказать «Я думаю о том, чтобы поехать порыбачить на этих выходных». Использование цифр легче при письме, но использование фраз выглядит менее подозрительно.
  3. 3 Запомните код. Этот тип кодировки работает лучше всего, если вы можете держать в памяти все фразы, хотя наличие книги кода для подстраховки никогда не повредит!

Метод 2 Шифры

Шифрование, основанное на дате
  1. 1 Выберите дату. Например, это будет день рождения Стивена Спилберга 16-го декабря 1946 года. Напишите эту дату, используя цифры и косые черты (12/18/46), затем уберите черты, чтобы получить шестизначное число 121846, которые вы можете использовать для передачи зашифрованного сообщения.
  2. 2 Присвойте каждой букве цифру. Представьте, что сообщение «Мне нравятся фильмы Стивена Спилберга». Под сообщение вы напишите ваше шестизначное число снова и снова до самого конца предложения: 121 84612184 612184 6121846 121846121.
  3. 3 Зашифруйте ваше сообщение. Напишите буквы слева направо. Передвиньте каждую букву обычного текста на количество единиц, указанных под ней. Буква «М» сдвигается на одну единицу и становится «Н», буква «Н» сдвигается на две единицы и становится «П». Обратите внимание, что буква «Я» сдвигается на 2 единицы, для этого вам необходимо перескочить на начало алфавита, и становится «Б». Ваше итоговое сообщение будет «Нпё хфёгбущг ъйныфя чукгмсё тсйуексеб».
  4. 4 Переведите ваше сообщение. Когда кто-то захочет прочитать ваше сообщение, все, что ему надо будет знать, так это какую дату вы использовали для кодировки. Для перекодировки воспользуйтесь обратным процессом: напишите цифровой код, затем верните буквы в противоположном порядке.
  5. Кодирование при помощи даты имеет дополнительное преимущество, так как дата может быть абсолютно любой. Вы также можете изменить дату в любой момент. Это позволяет обновлять систему шифра гораздо легче, чем при использовании других методов. Как бы то ни было лучше избегать таких известных дат как 9 мая 1945 года.
Шифрование при помощи числа
  1. 1 Выберите с вашим другом секретное число. Например, число 5.
  2. 2 Напишите ваше сообщение (без пробелов) с этим количеством букв в каждой строчке (не переживайте, если последняя строчка короче). Например, сообщение «Мое прикрытие раскрыто» будет выглядеть так:
  3. Моепр
  4. икрыт
  5. иерас
  6. крыто
  7. 3 Чтобы создать шифр возьмите буквы сверху вниз и запишите их. Сообщение будет «Миикокереррыпыатртао».
  8. 4 Для расшифровки вашего сообщения ваш друг должен посчитать общее количество букв, разделить его на 5 и определить, есть ли неполные строки. После этого он/она записывает эти буквы в колонки, так чтобы было 5 букв в каждом ряду и одна неполная строка (если есть), и читает сообщение.
Графический шифр
  1. 1 Нарисуйте знаки «решетка» и «+». На листе бумаги создайте основу вашего шифра. Она будет выглядеть, как # и + (поверните знак плюса, чтобы он выглядел как ромб, а не квадрат).
  2. 2 Расставьте буквы по ячейкам. Данные фигуры имеют ячейки между линиями. Заполните эти ячейки двумя буквами алфавита. Размещайте буквы хаотично и не используйте одну и ту же букву дважды.
  3. Любой адресат сообщения будет должен иметь такую же копию основы шифра с буквами, для того чтобы прочитать ваше сообщение.
  4. 3 Запишите ваш код. Возьмите первую букву вашего сообщения. Найдите ее в основе шифра. Посмотрите на линии, которые вокруг нее. Нарисуйте такие же линии, как и линии, которые образуют ячейки в основе шифра. Если буква, которую вы пишите, является второй в ячейке, добавьте точку к линиям. Проделайте данную операцию для каждой буквы сообщения.
Перестановка Цезаря
  1. 1 Создайте свой алфавит шифра. Шифр Цезаря перемещает алфавит и затем заменяет буквы их новым номером по порядку. Это делает код более трудным для взлома, если вы меняете расстановку регулярно. Например, 3-х перестановочный шифр будет означать, что А становится Э, Б становится Ю, В становится Я и т.д. Если вы хотите написать «Встречаемся завтра на станции», то сообщение будет выглядеть «Яопнвфэвйоь еэяпнэ кэ опэкуёё».
  2. Существует много вариантов изменения порядка алфавита перед созданием кода. Это делает шифр более надежным.
  3. 2 Запишите ваше сообщение. Наличие помощника, как декодирующий круг, может сделать это проще, если вы сможете подготовить такое, которое будет подходить вашему коду.
  4. 3 Переведите сообщение. Человек, расшифровывающий ваш код, должен знать только число, чтобы правильно восстановить алфавит. Регулярно меняйте его, но убедитесь, что вы можете безопасно передать адресату, что будет новым числом сдвига алфавита.

Метод 3 Секретные языки

Путаный язык
  1. 1 Определите слова, которые начинаются с гласных. Если есть такие, просто добавляйте «ай» на конце слова. Например, «ухо» станет «ухоай», «арка» станет «аркаай» и «оскорбление» станет «оскоблениеай».
  2. 2 Определите слова, которые начинаются с согласной. Если есть такие, то перенесите первую букву слова в конец и добавьте «ай». Если в начале слова стоят две (или более) согласных, переставьте их в конец и добавьте «ай».
  3. Например, «труп» станет «уптрай», «грамм» станет «аммграй» и «мысль» станет «ысльмай».
  4. 3 Говорите на путаном языке. Путаный язык работает лучше всего, если на нем говорить быстро, но для этого потребуется некоторое время подготовки. Не прекращайте практиковаться!
Звуковой код
  1. 1 Создайте свой звуковой код. Этот код будет работать также как и азбука Морзе. Вам будет нужно присвоить звуковой ритмичный код каждой букве или отдельному слову. Выберите ритмы, которые вы можете запомнить.
  2. 2 Научите вашему коду других. Код должен быть всегда в памяти, поэтому научите коду всех, с кем планируете его использовать.
  3. 3 Простучите ваше сообщение. Используйте ваши пальцы, конец карандаша или другой инструмент для передачи вашего сообщения. Старайтесь быть скрытными. Вам не надо, чтобы кто-то догадался, что вы общаетесь.
Тарабарский язык
  1. 1 Научитесь говорить на тарабарском языке. Тарабарский язык – языковая игра наподобие путаного языка, но звучит более сложно. Короткое объяснение – вам надо добавлять «-отаг» (или любой аналог)перед каждой гласной в слоге. Это гораздо хитрее, чем звучит на самом деле! Вам потребуется практика, чтобы в совершенстве овладеть этим кодом.

Советы

  • Прячьте ваш код в том месте, о котором знают только отправитель и получатель. Например, развинтите любую ручку и положите ваш код внутрь нее, соберите ручку обратно, найдите место (например, подставка под карандаши) и сообщите получателю место и тип ручки.
  • Шифруйте также и пробелы, чтобы запутать код еще больше. Например, вы можете использовать буквы (Е, Т, А, О и Н работают лучше всего) вместо пробелов. Они называются пустышками. Ы, Ъ, Ь и Й будут выглядеть слишком явными пустышками для опытных взломщиков кодов, поэтому не используйте их или другие выделяющиеся символы.
  • Вы можете создать свой собственный код, переставляя буквы в словах в случайном порядке. «Диж яемн в крапе» – «Жди меня в парке».
  • Всегда отправляйте коды агентам с вашей стороны.
  • При использовании турецкого ирландского вам не нужно специально использовать «эб» перед согласной. Вы можете использовать «иэ», «бр», «из» или любую другую неприметную комбинацию букв.
  • При использовании позиционной кодировки, не стесняйтесь добавлять, удалять и даже переставлять буквы с одного места на другое, чтобы сделать дешифровку еще более трудной. Убедитесь, что ваш партнер понимает, что вы делаете, или все это будет бессмысленным для нее/него. Вы можете разбить текст на части так, чтобы было три, четыре или пять букв в каждой, а затем поменять их местами.
  • Для перестановки Цезаря вы можете переставлять буквы на любое количество мест, которое вы хотите, вперед или назад. Только убедитесь что правила перестановок одинаковы для каждой буквы.
  • Всегда уничтожайте расшифрованные сообщения.
  • Если вы используете свой собственный код, не делайте его слишком сложным, чтобы остальные не смогли его разгадать. Он может оказаться слишком сложным для расшифровки даже для вас!
  • Используйте азбуку Морзе. Это один из самых известных кодов, поэтому ваш собеседник быстро поймет, что это.

Предупреждения

  • Если вы пишете код неаккуратно, то это сделает процесс декодирования более сложным для вашего партнера, при условии что вы не используете вариации кодов или шифров, созданные специально, чтобы запутать дешифровальщика (за исключением вашего партнера, конечно).
  • Путаный язык лучше использовать для коротких слов. С длинными словами он не настолько эффективен, потому что дополнительные буквы гораздо более заметны. То же самое при использовании его в речи.

Что вам понадобится

  • Партитура для кода
  • Карандаш
  • Бумага
  • Любая дата

Шифр — какая-либо система преобразования текста с секретом (ключом) для обеспечения секретности передаваемой информации. Прочитав определение из википедии , конечно можно понять что такое шифр , но все же не до конца. Что-бы понять что же делает шифры таким особенным , популярным , а чаще всего и жизненно-важным , в первую очередь надо что-нибудь зашифровать.

В цикле статей под название “Создание своего метода шифрования”, эта статья будет вводной. Здесь мы рассмотрим отличие шифров от кодов и выберем 2 шифра, которые в дальнейшем мы будем использовать для создания своего шифра.

Отличие шифров от кодов

Если не вдаваться в глубокие подробности, то ответ очень прост. Представьте себе обычную телефонную книгу. Представили? Телефонная книга и есть своего рода кодовая книга. Если вы будете записывать фамилии и имена ваших друзей на обычный листок то получится текст , а если вместо их ФИО использовать номера их телефонов то получится уже закодированное послание. Такое послание сможет понять только тот человек, который знает, что при составлении этого текста вы использовали телефонную книгу. И раскодировать этот набор цифр он сможет только при помощи такой же телефонной книги. Очевидным минусом кодов , является их “стабильность”. При попадании кодовой книги к тому , от кого вы свое послание прятали , ваш код будет больше не способен обеспечить скрытность переписки.

Выбор шифров для скрещивания

Ну что ж вот и основная часть статьи. Не буду откладывать в долгий ящик и расскажу какие шифры мы будем использовать. Шифр Вижинера и Квадрат Полибия.

Квадрат Полибия

Чуть выше я писал, что код намного менее универсален и порой менее устойчив к взлому. Но квадрат Полибия это код простой замены, причем очень древний код. Так почему же , если он такой простой использовать мы будем его ? Как раз потому что он такой простой , уж простите за тавтологию. Работу с данным шифром разделим на несколько стадий :

  1. Выбор языка алфавита для таблицы
  2. Определение размерности таблицы
  3. Формирование таблицы
  4. Шифрования

Алфавит мы возьмем русский , а таблицу самую часто используемую. Принцип шифрования понятен даже ребенку :

1 2 3 4 5 6
1 А Б В Г Д Е
2 Ё Ж З И Й К
3 Л М Н О П Р
4 С Т У Ф Х Ц
5 Ч Ш Щ Ъ Ы Ь
6 Э Ю Я

Для шифрования на квадрате находили букву текста и вставляли в шифровку нижнюю от неё в том же столбце. Если буква была в нижней строке, то брали верхнюю из того же столбца.

Буква текста: а р б у з
Буква шифротекста : ё ш ж з н

Шифр Вижинера

Данный шифр тоже далеко не новый , но взломать его (официально )не могли целых 200 лет. Шифр Вижинера это поли алфавитный шифр , да к тому же еще с ключевым словом.

Попробуем зашифровать слово PENSIL. Ключевым словом будет слово MEN.

P E NS I L MENMEN

Ключевое слово будем писать циклично до конца текста. Потом Используя таблицу выше , будем искать и находить символы на перекрестиях буквы из текста и буквы из кодового слова. Если все правильно зашифровать то должно получиться слово — BIAETY.

Объединения шифра Вижинера и квадрата Полибия

1 2 3 4 5
1 А Б В Г Д
2 Е Ж З И К
3 Л М Н О П
4 Р С Т У Ф
5 Х Ц Ч Ш Щ
6 Ы Э Ю Я
л и м о н
м А Б В Г Д
у Е Ж З И К
з Л М Н О П
ы Р С Т У Ф
к Х Ц Ч Ш Щ
а Ы Э Ю Я

Вот так просто мы и объединили два шифра. Полученный текс расшифровать гораздо сложнее чем обычный шифр Полибия. Правда в стойкости примененный шифр проигрывает шифру Вижинера , так как является одно алфавитным. Однако новый принцип существенно легче и проще для повседневного использования, или шифрования не очень важной информации.

Что-же дальше ? А дальше , для того чтобы не тратить драгоценное время на шифрование в ручную , мы напишем программу на языке C#.

Все мы довольно часто слышим такие слова и словосочетания, как «шифрование данных», «секретные шифры», «криптозащита», «шифрование», но далеко не все понимают, о чем конкретно идет речь. В этом посте разберемся, что из себя представляет шифрование и рассмотрим элементарные шифры с тем расчетом, чтобы даже далекие от IT люди поняли суть этого явления.

Прежде всего, разберемся в терминологии.

Шифрование – это такое преобразование исходного сообщения, которое не позволит всяким нехорошим людям прочитать данные, если они это сообщение перехватят. Делается это преобразование по специальным математическим и логическим алгоритмам, некоторые из которых мы рассмотрим ниже.

Исходное сообщение – это, собственно, то, что мы хотим зашифровать. Классический пример — текст.

Шифрованное сообщение – это сообщение, прошедшее процесс шифрования.

Шифр — это сам алгоритм, по которому мы преобразовываем сообщение.

Ключ — это компонент, на основе которого можно произвести шифрование или дешифрование.

Алфавит – это перечень всех возможных символов в исходном и зашифрованном сообщении. Включая цифры, знаки препинания, пробелы, отдельно строчные и заглавные буквы и т.д.

Теперь, когда мы говорим на более-менее одном языке, разберем простые шифры.

Шифр Атбаша

Самый-самый простой шифр. Его суть – переворот алфавита с ног на голову.

Например, есть у нас алфавит, который полностью соответствует обычной латинице.

Для реализации шифра Атбаша просто инвертируем его. «А» станет «Z», «B» превратится в «Y» и наоборот. На выходе получим такую картину:

И теперь пишем нужное сообшение на исходном алфавите и алфавите шифра

Исходное сообщение: I love habr
Зашифрованное: r olev szyi

Шифр Цезаря

Тут добавляется еще один параметр — примитивный ключ в виде числа от 1 до 25 (для латиницы). На практике, ключ будет от 4 до 10.

Опять же, для наглядности, возьмем латиницу

И теперь сместим вправо или влево каждую букву на ключевое число значений.

Например, ключ у нас будет 4 и смещение вправо.

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

Пробуем написать сообщение:

Шифруем его и получаем следующий несвязный текст:

Шифр Вернама (XOR-шифр)

Простейший шифр на основе бинарной логики, который обладает абсолютной криптографической стойкостью. Без знания ключа, расшифровать его невозможно (доказано Клодом Шенноном).

Исходный алфавит — все та же латиница.

Сообщение разбиваем на отдельные символы и каждый символ представляем в бинарном виде.
Классики криптографии предлагают пятизначный код бодо для каждой буквы. Мы же попробуем изменить этот шифр для кодирования в 8 бит/символ на примере ASCII-таблицы. Каждую букву представим в виде бинарного кода.

Теперь вспомним курс электроники и элемент «Исключающее ИЛИ», также известный как XOR.

XOR принимает сигналы (0 или 1 каждый), проводит над ними логическую операцию и выдает один сигнал, исходя из входных значений.

Если все сигналы равны между собой (0-0 или 1-1 или 0-0-0 и т.д.), то на выходе получаем 0.
Если сигналы не равны (0-1 или 1-0 или 1-0-0 и т.д.), то на выходе получаем 1.

Теперь для шифровки сообщения, введем сам текст для шифровки и ключ такой же длины. Переведем каждую букву в ее бинарный код и выполним формулу сообщение XOR ключ

сообщение: LONDON
ключ: SYSTEM

Переведем их в бинарный код и выполним XOR:

В данном конкретном примере на месте результирующих символов мы увидим только пустое место, ведь все символы попали в первые 32 служебных символа. Однако, если перевести полученный результат в числа, то получим следующую картину:

С виду — совершенно несвязный набор чисел, но мы-то знаем.

Шифр кодового слова

Принцип шифрования примерно такой же, как у шифра цезаря. Только в этом случае мы сдвигаем алфавит не на определенное число позиций, а на кодовое слово.

Например, возьмем для разнообразия, кириллический алфавит.

Придумаем кодовое слово. Например, «Лукоморье». Выдернем из него все повторяющиеся символы. На выходе получаем слово «Лукомрье».

Теперь вписываем данное слово в начале алфавита, а остальные символы оставляем без изменений.

И теперь запишем любое сообщение и зашифруем его.

Получим в итоге следующий нечитаемый бред:

Шифр Плейфера

Классический шифр Плейфера предполагает в основе матрицу 5х5, заполненную символами латинского алфавита (i и j пишутся в одну клетку), кодовое слово и дальнейшую манипуляцию над ними.

Пусть кодовое слово у нас будет «HELLO».

Сначала поступаем как с предыдущим шифром, т.е. уберем повторы и запишем слово в начале алфавита.

Теперь возьмем любое сообщение. Например, «I LOVE HABR AND GITHUB».

Разобьем его на биграммы, т.е. на пары символов, не учитывая пробелы.

Если бы сообщение было из нечетного количества символов, или в биграмме были бы два одинаковых символа (LL, например), то на место недостающего или повторившегося символа ставится символ X.

Шифрование выполняется по нескольким несложным правилам:

1) Если символы биграммы находятся в матрице на одной строке — смещаем их вправо на одну позицию. Если символ был крайним в ряду — он становится первым.

Например, EH становится LE.

2) Если символы биграммы находятся в одном столбце, то они смещаются на одну позицию вниз. Если символ находился в самом низу столбца, то он принимает значение самого верхнего.

Например, если бы у нас была биграмма LX, то она стала бы DL.

3) Если символы не находятся ни на одной строке, ни на одном столбце, то строим прямоугольник, где наши символы — края диагонали. И меняем углы местами.

Например, биграмма RA.

По этим правилам, шифруем все сообщение.

Если убрать пробелы, то получим следующее зашифрованное сообщение:

Поздравляю. После прочтения этой статьи вы хотя бы примерно понимаете, что такое шифрование и знаете как использовать некоторые примитивные шифры и можете приступать к изучению несколько более сложных образцов шифров, о которых мы поговорим позднее.

Традиционные шифры — CoderLessons.com

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

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

Ранее криптографические системы

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

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

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

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

Все эти системы основаны на схеме шифрования с симметричным ключом .

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

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

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

Цезарь Шифр

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

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

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

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

Процесс шифрования сдвига

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

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

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

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

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

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

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

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

Значение безопасности

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

Простой Подстановочный Шифр

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

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

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

Процесс простой замены шифра

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

  • Отправитель и получатель выбирают произвольно выбранную перестановку букв алфавита.

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

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

Отправитель и получатель выбирают произвольно выбранную перестановку букв алфавита.

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

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

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

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

Значение безопасности

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

Моноалфавитный и Полиалфабетический Шифр

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

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

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

Playfair Cipher

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

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

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

Процесс Playfair Cipher

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

    HI DE MO NE YZ

  • Правила шифрования —

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

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

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

HI DE MO NE YZ

Правила шифрования —

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

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

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

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

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

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

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

КК EF NU MF ZV

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

Значение безопасности

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

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

Vigenere Cipher

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

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

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

Таким образом, ключ: 16 15 9 14 20.

Процесс Vigenere Cipher

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Значение безопасности

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

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

Варианты Vigenere Cipher

Есть два особых случая шифра Vigenere —

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

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

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

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

Одноразовый блокнот

Обстоятельства:

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

Значение безопасности

Давайте сравним шифр Shift с одноразовой накладкой.

Shift Cipher — легко взломать

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

Одноразовый блокнот — невозможно сломать

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

Шифр транспонирования

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

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

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

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

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

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

Приемы :: Планета Excel

Обновляемый курс валют в Excel

Как использовать функции ВЕБСЛУЖБА (WEBSERVICE) и ФИЛЬТР.XML (FILTERXML) для загрузки мгновенно обновляемого курса любой валюты на любой интервал дат.

Динамические гиперссылки между таблицами

Как сделать удобные динамические гиперссылки, чтобы быстро переходить из одной таблицы в другую — к заданному значению в строке и столбце. Что-то типа ВПР, но возвращающая ссылку, а не значение.

Поиск ключевых слов в тексте

Как быстро найти в исходном тексте все ключевые слова из справочника и вывести их рядом с каждой ячейкой данных через заданный символ-разделитель. Попутно разбираемся с буферизацией запросов в Power Query с помощью функции Table.Buffer для ускорения обработки.

Разделение таблицы по листам

Как разобрать данные из одной таблицы сразу на несколько листов по заданному критерию. Разбираем два способа — с обновлением (через Power Query) и без (только VBA).

Поиск последнего вхождения (инвертированный ВПР)

Все стандартные функции поиска (ВПР, ГПР, ПОИСКПОЗ и т.д.) ищут только сверху-вниз и слева-направо. Что же делать, если нужно реализовать обратный поиск совпадений, т.е. искать не первое, а последнее вхождение требуемого значения в списке?

Распределяем список по наборам

Как разделить список по наборам неодинакового размера — разбор 3 способов: вручную через сводную, запросом в Power Query и функциями динамических массивов.

Вафельная диаграмма в Excel

2 способа построить в Excel вафельную диаграмму (waffle-chart) для наглядной визуализации прогресса по проекту или любых других KPI.

Массовая замена текста формулами

Как с помощью формулы произвести массовую замену одного текста (или его фрагмента) на другой по имеющейся таблице подстановок (справочнику).

Регулярные выражения (RegExp) в Power Query

Как добавить поддержку регулярных выражений (RegExp) в Power Query для реализации поиска и извлечения фрагментов текста по гибким шаблонам и маскам.

Производственный календарь в Excel

Как при помощи Power Query сделать в Excel «вечный» производственный календарь — автоматически обновляющийся список нерабочих дней за все годы для использования в своих расчетах.

ВПР и числа-как-текст

Как научить функцию ВПР (VLOOKUP) искать значения, когда в исходных данных встречаются «числа-как-текст», что приводит к ошибкам #Н/Д.

Ад Условного Форматирования

Что такое «Ад Условного Форматирования», когда и почему он возникает? Как с ним бороться вручную и при помощи специального макроса?

Самый быстрый ВПР

Тест скорости 7 разных вариантов реализации поиска и подстановки данных из одной таблицы в другую: ВПР, ИНДЕКС+ПОИСКПОЗ, ПРОСМОТРХ, СУММЕСЛИ и т.д. Кто будет самым быстрым?

Выпадающий список с быстрым поиском

Как создать выпадающий список, где при вводе нескольких первых символов автоматически будет фильтроваться содержимое, сужая круг поиска и отбирая только те элементы, которые содержат введённый фрагмент.

Динамические массивы в Excel

Подробный разбор революционно нового инструмента Excel — динамических массивов (Dynamic Arrays). Логика их работы, нюансы, плюсы и минусы, совместимость со старыми версиями.

Как открыть новый Excel в отдельном окне

5 способов запустить новый независимый экземпляр Microsoft Excel, чтобы не ждать, пока в предыдущем выполнится пересчет формул, выполнение долгого макроса и т.д.

Дубликаты внутри ячейки

Как бороться с повторами в тексте внутри ячейки: обнаруживать их, выделять цветом или удалять. С помощью формул, макросов или запросов Power Query.

Суперсила Мгновенного заполнения (Flash Fill)

Подробный разбор вариантов применения одного из самых удивительных, но малоизвестных инструментов — Мгновенного заполнения (Flash Fill). Поможет для обработки текста: нарезки, склейки, исправления регистра, добавления или удаления слов, извлечения чисел из текста и многого другого.

Генератор фраз из заданных фрагментов

Как быстро сгенерировать все возможные фразы, состоящие из заданных наборов слов в любом порядке, используя Декартово произведение множеств с помощью формул или Power Query.

Параметризация путей к данным в Power Query

При пересылке файлов с запросами Power Query они очень часто перестают работать, т.к. путь к исходным данным на другом ПК меняется. Как решить эту проблему и превратить путь в параметр (переменную), чтобы наш запрос работал на любом компьютере?

Запуск макроса по времени

Как запускать нужные вам макросы в определенное время, с определенной частотой или по расписанию? Например, автоматически обновлять тяжелый и медленный отчет каждое утро в 5:00?

Новые типы данных в Excel 2016

Подробный разбор особенностей использования двух новых типов данных География (Geography) и Акции (Stocks), появившихся в Microsoft Excel 2016.

Нечеткий текстовый поиск с Fuzzy Lookup в Excel

Как использовать бесплатную надстройку Fuzzy Lookup для нечеткого поиска ближайших текстовых соответствий в двух таблицах на примере поиска совпадающих адресов.


Шифр цифры вместо букв – 4apple – взгляд на Apple глазами Гика

Шифр простой подстановки, где каждая буква заменяется своим порядковым номером в алфавите.

Ниже калькулятор, который позволяет зашифровать/расшифровать текст, используя шифр A1Z26. Шифр простой подстановки, где каждая буква заменяется своим порядковым номером в алфавите.
Все буквы приводятся к нижнему регистру, зашифровывается/расшифровывается русский алфавит, все не-алфавитные символы не преобразуются. При расшифровке учтите, что числа (от 1 до 33) должны быть отделены друг от друга (чертой, пробелом или неважно чем). Для зашифровки/расшифровки с использованием английского алфавита переключите язык сайта на английский.

Шифр Цезаря– сдвиг по алфавиту на N букв вперед (В классическом варианте сдвиг на 3 буквы вперёд)

Шифр Гронфельда — шифр замены, использующий число в качестве ключа для текста.

Под буквами письма, излагаемого шифром, подписываются по порядку цифры секретного числа одна за другою так, чтобы под каждой буквой стояла цифра; затем в письме вместо обыкновенных букв ставят другие буквы, отстоящие в общепринятой азбуке от первых на столько букв, сколько единиц в числе, обозначенном соответствующей цифрой.

Древней Греции (П в. до н. э.) был известен шифр, называемый «квадрат Полибия». Это устройство представляло собой квадрат 5×5, столбцы и строки которого нумеровали цифрами от 1 до 5. В каждую клетку этого квадрата записывалась одна буква. (В греческом варианте одна клетка оставалась пустой, в латинском – в одну клетку помещали две буквы i и j.) В результате каждой букве отвечала пара чисел и шифрованное сообщение превращалось в последовательность пар чисел.

Например: 13 34 22 24 44 34 15 42 22 34 43 45 32

(Cogito ergo sum)

Это сообщение записано при использовании латинского варианта «квадрата Полибия «, в котором буквы расположены в алфавитном порядке.

Этот шифр удобнее всего представлять себе как шифр Цезаря с перемен­ной величиной сдвига. Чтобы знать, на сколь­ко сдвигать очередную букву открытого тек­ста, заранее договариваются о способе запоми­нания сдвигов. Сам Виженер предлагал запо­минать ключевое слово, величину сдвига. Существует алгоритм шифрования по таблице Виженера:

  • 1-я строка – фраза для шифрования;
  • 2-я строка – номера букв фразы для шифрования в русском алфавите;
  • 3-я строка – ключевое слово с длиной равной длине фразы;
  • 4-я строка – номера букв ключевого слова в алфавите;
  • 5-я строка – сумма номеров 2-й и 4-й строк в соответствующих столбцах;
  • 6-я строка – результат «вычитания полного оборота» 33 буквы;
  • 7-я строка – зашифрованная фраза.

Дешифровка осуществляется по обратному алгоритму, с учётом того, что 5-я строка – разность 2-й и 4-й строки. Если число 2-й строки меньше числа 4-й строки, считаем так: 33 + число 2-й строки – число 4-й строки.

А-1 Б-2 В-3 Г-4 Д-5 Е-6 Ё-7 Ж-8 З-9 И-10 Й-11 К-12 Л-13 М-14 Н-15 О-16 П-17 Р- 18 С-19 Т- 20 У-21 Ф-22 Х-23 Ц- 24 Ч-25 Ш- 26 Щ-27 Ъ- 28 Ы-29 Ь-30 Э-31 Ю-32 Я-33

Шифр Атбаш – Шифр простой замены, использованный для еврейского алфавита и получивший оттуда свое название. Шифрование происходит заменой первой буквы алфавита на последнюю, второй на предпоследнюю.

Для английского алфавита:

Исходный алфавит: 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

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

Для русского алфавита:

Исходный алфавит: А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Ы Ъ Э Ю Я

Алфавит замены: Я Ю Э Ъ Ы Ь Щ Ш Ч Ц Х Ф У Т С Р П О Н М Л К Й И З Ж Ё Е Д Г В Б А

Все мы довольно часто слышим такие слова и словосочетания, как «шифрование данных», «секретные шифры», «криптозащита», «шифрование», но далеко не все понимают, о чем конкретно идет речь. В этом посте разберемся, что из себя представляет шифрование и рассмотрим элементарные шифры с тем расчетом, чтобы даже далекие от IT люди поняли суть этого явления.

Прежде всего, разберемся в терминологии.

Шифрование – это такое преобразование исходного сообщения, которое не позволит всяким нехорошим людям прочитать данные, если они это сообщение перехватят. Делается это преобразование по специальным математическим и логическим алгоритмам, некоторые из которых мы рассмотрим ниже.

Исходное сообщение – это, собственно, то, что мы хотим зашифровать. Классический пример — текст.

Шифрованное сообщение – это сообщение, прошедшее процесс шифрования.

Шифр — это сам алгоритм, по которому мы преобразовываем сообщение.

Ключ — это компонент, на основе которого можно произвести шифрование или дешифрование.

Алфавит – это перечень всех возможных символов в исходном и зашифрованном сообщении. Включая цифры, знаки препинания, пробелы, отдельно строчные и заглавные буквы и т.д.

Теперь, когда мы говорим на более-менее одном языке, разберем простые шифры.

Шифр Атбаша

Самый-самый простой шифр. Его суть – переворот алфавита с ног на голову.

Например, есть у нас алфавит, который полностью соответствует обычной латинице.

Для реализации шифра Атбаша просто инвертируем его. «А» станет «Z», «B» превратится в «Y» и наоборот. На выходе получим такую картину:

И теперь пишем нужное сообшение на исходном алфавите и алфавите шифра

Исходное сообщение: I love habr
Зашифрованное: r olev szyi

Шифр Цезаря

Тут добавляется еще один параметр — примитивный ключ в виде числа от 1 до 25 (для латиницы). На практике, ключ будет от 4 до 10.

Опять же, для наглядности, возьмем латиницу

И теперь сместим вправо или влево каждую букву на ключевое число значений.

Например, ключ у нас будет 4 и смещение вправо.

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

Пробуем написать сообщение:

Шифруем его и получаем следующий несвязный текст:

Шифр Вернама (XOR-шифр)

Простейший шифр на основе бинарной логики, который обладает абсолютной криптографической стойкостью. Без знания ключа, расшифровать его невозможно (доказано Клодом Шенноном).

Исходный алфавит — все та же латиница.

Сообщение разбиваем на отдельные символы и каждый символ представляем в бинарном виде.
Классики криптографии предлагают пятизначный код бодо для каждой буквы. Мы же попробуем изменить этот шифр для кодирования в 8 бит/символ на примере ASCII-таблицы. Каждую букву представим в виде бинарного кода.

Теперь вспомним курс электроники и элемент «Исключающее ИЛИ», также известный как XOR.

XOR принимает сигналы (0 или 1 каждый), проводит над ними логическую операцию и выдает один сигнал, исходя из входных значений.

Если все сигналы равны между собой (0-0 или 1-1 или 0-0-0 и т.д.), то на выходе получаем 0.
Если сигналы не равны (0-1 или 1-0 или 1-0-0 и т.д.), то на выходе получаем 1.

Теперь для шифровки сообщения, введем сам текст для шифровки и ключ такой же длины. Переведем каждую букву в ее бинарный код и выполним формулу сообщение XOR ключ

сообщение: LONDON
ключ: SYSTEM

Переведем их в бинарный код и выполним XOR:

В данном конкретном примере на месте результирующих символов мы увидим только пустое место, ведь все символы попали в первые 32 служебных символа. Однако, если перевести полученный результат в числа, то получим следующую картину:

С виду — совершенно несвязный набор чисел, но мы-то знаем.

Шифр кодового слова

Принцип шифрования примерно такой же, как у шифра цезаря. Только в этом случае мы сдвигаем алфавит не на определенное число позиций, а на кодовое слово.

Например, возьмем для разнообразия, кириллический алфавит.

Придумаем кодовое слово. Например, «Лукоморье». Выдернем из него все повторяющиеся символы. На выходе получаем слово «Лукомрье».

Теперь вписываем данное слово в начале алфавита, а остальные символы оставляем без изменений.

И теперь запишем любое сообщение и зашифруем его.

Получим в итоге следующий нечитаемый бред:

Шифр Плейфера

Классический шифр Плейфера предполагает в основе матрицу 5х5, заполненную символами латинского алфавита (i и j пишутся в одну клетку), кодовое слово и дальнейшую манипуляцию над ними.

Пусть кодовое слово у нас будет «HELLO».

Сначала поступаем как с предыдущим шифром, т.е. уберем повторы и запишем слово в начале алфавита.

Теперь возьмем любое сообщение. Например, «I LOVE HABR AND GITHUB».

Разобьем его на биграммы, т.е. на пары символов, не учитывая пробелы.

Если бы сообщение было из нечетного количества символов, или в биграмме были бы два одинаковых символа (LL, например), то на место недостающего или повторившегося символа ставится символ X.

Шифрование выполняется по нескольким несложным правилам:

1) Если символы биграммы находятся в матрице на одной строке — смещаем их вправо на одну позицию. Если символ был крайним в ряду — он становится первым.

Например, EH становится LE.

2) Если символы биграммы находятся в одном столбце, то они смещаются на одну позицию вниз. Если символ находился в самом низу столбца, то он принимает значение самого верхнего.

Например, если бы у нас была биграмма LX, то она стала бы DL.

3) Если символы не находятся ни на одной строке, ни на одном столбце, то строим прямоугольник, где наши символы — края диагонали. И меняем углы местами.

Например, биграмма RA.

По этим правилам, шифруем все сообщение.

Если убрать пробелы, то получим следующее зашифрованное сообщение:

Поздравляю. После прочтения этой статьи вы хотя бы примерно понимаете, что такое шифрование и знаете как использовать некоторые примитивные шифры и можете приступать к изучению несколько более сложных образцов шифров, о которых мы поговорим позднее.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Зашифрованные буквы русского алфавита. Как создать секретный код или шифр

Наступило время, когда над нами летают спутники, способные приближать изображение настолько, что мы можем точно определить размер женской груди лежащей на нудистском пляже девушки. Получив такие сверхвозможности, мы думаем, что человечество знает абсолютно всё. Даже со всеми нашими высокими скоростями, 3D-технологиями, проекторами и сенсорными экранами, всё ещё существуют шифры и коды, над которыми продолжают ломать голову криптологи мирового уровня. Причем некоторые шифры существовали ещё в 18 веке. Даже с появлением передовых технологий, эти неразгаданные коды доказывают, что самой умной вещью в нашем обществе на данный момент — смартфоны.

10. Шифр Дорабеллы.

Говорят, что его автор обладал исключительным умом. Способность взять чистую страницу и превратить её во что-то интригующее — это форма искусства, которая вызывает невероятные эмоции… хорошо, может и не так высокопарно, но давайте согласимся, что требуется довольно много креативности, чтобы из ничего сделать что-то. В конце 18-го века автор этого кода, Эдвард Элгар, отправил своей юной подруге зашифрованное сообщение. Проблема в том, что ему удалось так хорошо зашифровать его, что даже она не смогла прочитать его. Элгар был очарован идеей зашифрованных сообщений. Он даже взломал один из сложнейших кодов, который был издан в известном Pall Magazine. Многие находили символы, из которых состоит шифр Дорабеллы, в музыкальных композициях Элгара и его личных записях. У многих есть теории, но никто так и не нашёл решения.

9. Шифр D’Agapeyeff.

Спустя пару десятилетий после появления шифра Дорабеллы, Alexander D’Agapeyeff написал книгу по криптографии. 1939 год, год написания книги, был временем докомпьютерного шифрования, и считается, что шифр D’Agapeyeff был составлен полностью вручную. Этот потрясающий код взломать сложнее, чем коды доисторических времен написанные на утеряных языках. Сам автор этого шифра был гением. Его самый известный код был настолько трудным, что даже он сам, зачастую, пасовал перед ним. Криптологи взяли его числовой код и, как обычно, присвоили цифрам буквы. К сожалению, это ни к чему не привело. Они получили связку удвоенных и утроенных букв. А книга этого криптографа под названием «Коды и шифры», напечатанная Oxford Press, ничем не помогла. По некоторым причинам более поздние издания не включали его известный шифр. Люди, вероятно, уставали от того, что в самый последний момент, перед тем как, они считали, им откроется секрет, приходило осознание того, что они всё ещё далеки от него.

8. Хараппское письмо.

Между 2600 и 1800 годами до н.э. в долине Инда процветала Хараппская цивилизация. Люди Инда были описаны в истории как самая продвинутая городская культура своего времени. Первые попытки расшифровки Хараппского письма были предприняты задолго до того, как цивилизация была снова открыта. Историки от Великобритании до Индии пытались расшифровать символьные сообщения. Некоторые полагают, что письменность людей Инда стала прототипом иероглифического письма в Древнем Египте. Команды из России и Финляндии пришли к выводу, что письменность этого народа имеет друидские корни. Независимо от того, где она зародился, над алфавитом из 400 пиктограмм работали самые великие умы со всего мира. Считается, что численность Хараппской цивилизации составляла 1 миллион. Чтобы управлять таким количеством людей, необходимо было придумать некоторую форму языка. А на закате, цивилизация решила поступить достаточно эгоистично, и не оставила шпаргалку для будущих цивилизаций.

7. Китайский шифр золотого слитка.

Генерал Ван из Шанхая, в 1933 году получил семь золотых слитков. Но совсем не такие, которые кладут на депозиты в банки. Самым большим различием были таинственные изображения и буквы, обнаруженные на слитках. Они состояли из шифрованных букв, китайских иероглифов и латинских криптограмм. 90 лет спустя их так и не смогли взломать. Весом в 1.8 килограмма, китайский шифр, как полагают, описывают сделку более чем на 300000000$. Истинную причину, по которой генерал Ван получил такой тщательно продуманный подарок от неизвестного поклонника, было бы намного легче определить, если бы мы знали, что написано на золотых слитках.

6. Убийца Зодиак.

Это название не имеет ничего общего с ежедневными гороскопами, которыми завалены наши почтовые ящики, мы говорим об одном из самых страшных серийных убийц. Мало того, что он был виновен в огромном количестве убийств и просто был психически неуравновешенным человеком, Зодиак пытался прославиться за их счёт. В 1939 году он отправил письма в три калифорнийских газеты, хвастаясь недавними убийствами в Вальехо. За свою щедрость, он потребовал напечатать зашифрованное послание на первых полосах этих газет. В конце концов у полиции не осталось выбора, кроме как играть в его игру. Более 37 человек стали жертвами во время его деятельности в 1960-х и 1970-х, и удивительно то, что несколько сообщений Зодиака были расшифрованы. Однако подавляющее большинство всё ещё хранит свою тайну. ФБР даже дошли до того, что предоставили оставшуюся часть его сообщений общественности в надежде, что кто-то сможет расшифровать их.

5. Линейное письмо А.

Историкам удалось установить связь между Фестским диском и Линейным письмом А, но им всё ещё нужно расшифровать сообщение. Фестский диск был найден в 1908, с обеих его сторон нанесены таинственные знаки. «Эксперты» выделили 45 знаков, но они до сих пор не знают, что они означают. Кроме того, они обнаружили множество дисков с двумя различными стилями письма. Один стиль назвали «Линейное письмо А», а другой «Линейное письмо B». Линейное письмо A было значительно старше и оно было создано на острове Крит. Британец по имени Майкл Вентрис опозорил всех «экспертов», когда взломал шифр Линейного письма B. Вторичная форма была взломана, но над Линейным письмом А «эксперты» до сих пор ломают голову.

4. Прото-эламит.

Образовав Персидскую Империю, Эламиты стали самой первой известной нам цивилизацией. Даже в 3300 до н.э. было необходимо развивать письменный язык, чтобы общаться друг с другом. В 8-м веке до н.э. Эламиты использовали глиняные символы, чтобы представлять различные товары и услуги. Они даже придумали глиняные бумажники и ID, чтобы понимать, у кого были деньги и в каком количестве. Это самые ранние доказательства создание числовой системы. Около 2900 до н.э. их язык перешёл на абсолютно новый уровень. Предполагается, что язык Прото-эламит был некоторой формой системы учета.

Некоторые успехи, если их можно так назвать, были сделаны историками, которые нашли общие черты между Прото-эламитом и клинообразным стилем письма. К сожалению, в начале 5-го века до н.э. Прото-эламит начал исчезать. Осталось всего 1600 глиняных дисков, которые никто не может прочитать.

3. Таман Шуд.

Как уже было доказано Зодиаком, убийцам нравится слава. Тело неопознанного австралийца было найдено на берегу пляжа Аделаид более 65 лет назад. СМИ окрестили его «Таинственным человеком из Сомертона». Попытки выяснить его личность также не увенчались успехомо тайной. Но сегодня мы о шифрах… Улики, найденные в его карманах, привели австралийскую полицию на железнодорожную станцию местного сообщения. Там они нашли его чемодан с обычным для большинства людей набором вещей. Коронер заявил, что мужчина был абсолютно здоров (помимо того, что он был мёртв) и, возможно, был отравлен.

Потребовалось целых два месяца, чтобы обнаружить маленький карман, который при первом осмотре пропустили. В нем был маленький клочок бумаги с надписью «Таман Шуд». После обнародования этой находки в полицию обратился парень, заявивший, что нашёл копию этой же самой книги в своём автомобиле тем же вечером, когда был убит незнакомец. Под ультрафиолетовым излучением проявился нечитабельный код из пяти строк. В течение многих лет чиновники и различные волонтёры пытались взломать шифр. Профессор Дерек Эбботт и его студенты пытались расшифровать послание с марта 2009. Однако, как и остальные любители тайн, сдались. Но в их отчётах говорится, что жертва была шпионом времен холодной войны, которого отравили враги. Намного легче придумать что-то мистическое, чем по полной вкусить горький вкус поражения.

2. Шифр Маккормика.

Тело Рики Маккормика было найдено в районе Миссури 30 июня 1999. Спустя два года после его смерти две записки в его карманах были единственными уликами для детективов. Даже усилиями известнейших криптологов и Американской Ассоциация Криптологии так и не смогли их расшифровать. Шифр Маккормика занимает 3 место в списке самых сложных кодов. Более 30 строк закодированной информации включают в себя числа, линии, буквы и скобки. С таким количеством символов возможные варианты шифров бесконечны. Семья Маккормика говорит, что он писал шифрами с детства, и никто из них не знал, что они означают. Хотя он отсутствовал в течение всего нескольких дней, тело Маккормика быстро опознали. Это сделало расшифровку его записок разгадкой его убийства. Агенты ФБР обычно взламывают шифры за несколько часов. Так или иначе Маккормик, который нормально мог написать только своё имя, составил профессионалам серьёзную конкуренцию.

1. Шифр Бэкона.

Рукопись Войнича является самым большим иллюстрированным произведением, написанное шифром. Иллюстрация, вновь открытая миру в Иезуитской школе в 1912 году, получила такое название, потому что авторство приписывают англичанину Роджеру Бэкону. Некоторые историки дискредитируют авторство Бэкона из-за наличия букв алфавита, которые не использовали в течение его жизни. С другой стороны, иллюстрации подтверждают участие Бэкона в создании произведения. Он был известен своим интересом к созданию эликсира жизни и другим мистических учениям. Подобные темы были упомянуты в рамках Рукописи Войнича. Действительно ли Бэкон интересовался неизведанным? Мы оставим эти споры для других, но одна вещь, которая остаётся бесспорной, состоит в том, что мы не знаем, что скрывает этот шифр. Было предпринято огромное количество попыток взломать код. Некоторые утверждали, что это изменённая греческая стенография, в то время как другие полагали, что ключ находится в иллюстрациях. Все теории оказались безуспешными. Те, кто всё еще пытаются взломать шифр Бэкона, поражены тем, что это не удаётся сделать так долго.

Материал подготовила GusenaLapchtaya & Админчег сайт

P.S. Меня зовут Александр. Это мой личный, независимый проект. Я очень рад, если Вам понравилась статья. Хотите помочь сайту? Просто посмотрите ниже рекламу, того что вы недавно искали.

Copyright сайт © — Данная новость принадлежит сайт, и являются интеллектуальной собственностью блога, охраняется законом об авторском праве и не может быть использована где-либо без активной ссылки на источник. Подробнее читать — «об Авторстве»

Вы это искали? Быть может это то, что Вы так давно не могли найти?

Методы: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый.

  • Создать условия для повышения познавательного интереса к предмету.
  • Способствовать развитию аналитико-синтезирующего мышления.
  • Способствовать формированию умений и навыков, носящих общенаучный и обще интеллектуальный характер.

Задачи:

образовательные:

  • обобщить и систематизировать знания основных понятий: код, кодирование, криптография;
  • познакомится с простейшими способами шифрования и их создателями;
  • отрабатывать умения читать шифровки и шифровать информацию;

развивающие:

  • развивать познавательную деятельность и творческие способности учащихся;
  • формировать логическое и абстрактное мышление;
  • развивать умение применять полученные знания в нестандартных ситуациях;
  • развивать воображение и внимательность;

воспитательные:

  • воспитывать коммуникативную культуру;
  • развивать познавательный интерес.

Предлагаемая разработка может быть использована для учащихся 7–9 классов. Презентация помогает сделать материал наглядным и доступным.

Общество, в котором живёт человек, на протяжении своего развития имеет дело с информацией. Она накапливается, перерабатывается, хранится, передаётся. (Слайд 2. Презентация)

А все ли и всегда должны знать всё?

Конечно, нет.

Люди всегда стремились скрыть свои секреты. Сегодня вы познакомитесь с историей развития тайнописи, узнаете простейшие способы шифрования. У вас появится возможность расшифровать послания.

Простые приемы шифрования применялись и получили некоторое распространение уже в эпоху древних царств и в античности.

Тайнопись – криптография — является ровесницей письменности. История криптографии насчитывает не одно тысячелетие. Идея создания текстов с тайным смыслом и зашифрованными сообщениями почти так же стара, как и само искусство письма. Этому есть много свидетельств. Глиняная табличка из Угарита (Сирия) – упражнения обучающие искусству расшифровки (1200 год до н.э.). “Вавилонская теодицея” из Ирака – пример акростиха (середина II тысячелетия до н.э.).

Один из первых систематических шифров был разработан древними евреями; этот метод называется темура — “обмен”.

Самый простой из них “Атбаш”, алфавит разделялся посередине так, чтобы первые две буквы, А и Б, совпадали с двумя последними, Т и Ш. Использование шифра темура можно обнаружить в Библии. Это пророчество Иеремии, сделанное в начале VI века до нашей эры, содержит проклятие, всем правителям мира, заканчивая “царем Сесаха” который при дешифровки с шифра “Атбаш” оказывается царём Вавилона.

(Слайд 3) Более хитроумный способ шифрования был изобретён в древней Спарте во времена Ликурга (V век до н.э.) Для зашифровывания текста использовалась Сциталла — жезл цилиндрической формы, на который наматывалась лента из пергамента. Вдоль оси цилиндра построчно записывался текст, лента сматывалась с жезла и передавалась адресату, имеющему Сциталлу такого же диаметра. Этот способ осуществлял перестановку букв сообщения. Ключом шифра служил диаметр Сциталлы. АРИСТОТЕЛЬ придумал метод вскрытия такого шифра. Он изобрёл дешифровальное устройство “Антисциталла”.

(Слайд 4) Задание “Проверь себя”

(Слайд 5) Греческий писатель ПОЛИБИЙ использовал систему сигнализации, которая применялась как метод шифрования. С его помощью можно было передавать абсолютно любую информацию. Он записывал буквы алфавита в квадратную таблицу и заменял их координатами. Устойчивость этого шифра была велика. Основной причиной этого являлась возможность постоянно менять последовательность букв в квадрате.

(Слайд 6) Задание “Проверь себя”

(Слайд 7) Особую роль в сохранении тайны сыграл способ шифрования, предложенный ЮЛИЕМ ЦЕЗАРЕМ и описанный им в “Записках о галльской войне.

(Слайд 8) Задание “Проверь себя”

(Слайд 9) Существует несколько модификаций шифра Цезаря. Один из них алгоритм шифра Гронсфельда (созданный в 1734 году бельгийцем Хосе де Бронкхором, графом де Гронсфельд, военным и дипломатом). Шифрование заключается в том, что величина сдвига не является постоянной, а задается ключом (гаммой).

(Слайд 10) Для того, кто передаёт шифровку, важна её устойчивость к дешифрованию. Эта характеристика шифра называется криптостойкостью. Повысить криптостойкость позволяют шифры много алфавитной или многозначной замены. В таких шифрах каждому символу открытого алфавита ставятся в соответствие не один, а несколько символов шифровки.

(Слайд 11) Научные методы в криптографии впервые появились в арабских странах. Арабского происхождения и само слово шифр (от арабского «цифра»). Арабы первыми стали заменять буквы цифрами с целью защиты исходного текста. О тайнописи и её значении говорится даже в сказках “Тысячи и одной ночи”. Первая книга, специально посвящённая описанию некоторых шифров, появилась в 855 г., она называлась “Книга о большом стремлении человека разгадать загадки древней письменности”.

(Слайд 12) Итальянский математик и философ ДЖЕРОЛАМО КАРДАНО написал книгу «О тонкостях», в которой имеется часть, посвященная криптографии.

Его вклад в науку криптография содержит два предложения:

Первое — использовать открытый текст в качестве ключа.

Второе — он предложил шифр, называемый ныне «Решетка Кардано».

Кроме данных предложений Кардано дает «доказательство» стойкости шифров, основанное на подсчете числа ключей.

Решётка Кардано представляет собой лист из твердого материала, в котором через неправильные интервалы сделаны прямоугольные вырезы высотой для одной строчки и различной длины. Накладывая эту решетку на лист писчей бумаги, можно было записывать в вырезы секретное сообщение. Оставшиеся места заполнялись произвольным текстом, маскирующим секретное сообщение. Этим методом маскировки пользовались многие известные исторические лица, кардинал Ришелье во Франции и русский дипломат А. Грибоедов. На основе такой решетки Кардано построил шифр перестановки.

(Слайд 13) Задание “Проверь себя”

(Слайд 14) Увлекались тайнописью и в России. Используемые шифры — такие же, как в западных странах — значковые, замены, перестановки.

Датой появления криптографической службы в России следует считать 1549 год (царствование Ивана IV), с момента образования «посольского приказа», в котором имелось «цифирное отделение».

Петр I полностью реорганизовал криптографическую службу, создав «Посольскую канцелярию». В это время применяются для шифрования коды, как приложения к «цифирным азбукам». В знаменитом «деле царевича Алексея» в обвинительных материалах фигурировали и «цифирные азбуки».

(Слайд 15) Задание “Проверь себя”

(Слайд 16) Много новых идей в криптографии принес XIX век. ТОМАС ДЖЕФФЕРСОН создал шифровальную систему, занимающую особое место в истории криптографии — «дисковый шифр». Этот шифр реализовывался с помощью специального устройства, которое впоследствии назвали шифратором Джефферсона.

В 1817 г. ДЕСИУС УОДСВОРТ сконструировал шифровальное устройство, которое внесло новый принцип в криптографию. Нововведение состояло в том, что он сделал алфавиты открытого и шифрованного текстов различных длин. Устройство, с помощью которого он это осуществил, представляло собой диск, с двумя подвижными кольцами с алфавитами. Буквы и цифры внешнего кольца были съемными и могли собираться в любом порядке. Эта шифрсистема реализует периодическую многоалфавитную замену.

(Слайд 17) Способов кодирования информации можно привести много.

Капитан французской армии ШАРЛЬ БАРБЬЕ разработал в 1819 году систему кодирования ecriture noctrume – ночное письмо. В системе применялись выпуклые точки и тире, недостаток системы её сложность, так как кодировались не буквы, а звуки.

ЛУИ БРАЙЛЬ усовершенствовал систему, разработал собственный шифр. Основы этой системы используются поныне.

(Слайд 18) СЭМЮЕЛЬ МОРЗЕ разработал в 1838 году систему кодирования символов с помощью точки и тире. Он же является изобретателем телеграфа (1837год) – устройства в котором использовалась эта система. Самое важное в этом изобретении – двоичный код, то есть использованием для кодирования букв только двух символов.

(Слайд 19) Задание “Проверь себя”

(Слайд 20) В конце XIX века криптография начинает приобретать черты точной науки, а не только искусства, ее начинают изучать в военных академиях. В одной из них был разработан свой собственный военно-полевой шифр, получивший название «Линейка Сен-Сира». Она позволила существенно повысить эффективность труда шифровальщика, облегчить алгоритм реализации шифра Виженера. Именно в этой механизации процессов шифрования-дешифрования и заключается вклад авторов линейки в практическую криптографию.

В истории криптографии XIX в. ярко запечатлелось имя ОГЮСТА КЕРКГОФФСА. В 80-х годах XIX века издал книгу «Военная криптография» объемом всего в 64 страницы, но они обессмертили его имя в истории криптографии. В ней сформулированы 6 конкретных требований к шифрам, два из которых относятся к стойкости шифрования, а остальные — к эксплуатационным качествам. Одно из них («компрометация системы не должна причинять неудобств корреспондентам») стало называться «правилом Керкгоффса». Все эти требования актуальны и в наши дни.

В XX веке криптография стала электромеханической, затем электронной. Это означает, что основными средствами передачи информации стали электромеханические и электронные устройства.

(Слайд 21) Во второй половине XX века, вслед за развитием элементной базы вычислительной техники, появились электронные шифраторы. Сегодня именно электронные шифраторы составляют подавляющую долю средств шифрования. Они удовлетворяют все возрастающим требованиям по надежности и скорости шифрования.

В семидесятых годах произошло два события, серьезно повлиявших на дальнейшее развитие криптографии. Во-первых, был принят (и опубликован!) первый стандарт шифрования данных (DES), «легализовавший» принцип Керкгоффса в криптографии. Во-вторых, после работы американских математиков У. ДИФФИ и М. ХЕЛЛМАНА родилась «новая криптография»- криптография с открытым ключом.

(Слайд 22) Задание “Проверь себя”

(Слайд 23) Роль криптографии будет возрастать в связи с расширением ее областей приложения:

  • цифровая подпись,
  • аутентификация и подтверждение подлинности и целостности электронных документов,
  • безопасность электронного бизнеса,
  • защита информации, передаваемой через интернет и др.

Знакомство с криптографией потребуется каждому пользователю электронных средств обмена информацией, поэтому криптография в будущем станет «третьей грамотностью» наравне со «второй грамотностью» — владением компьютером и информационными технологиями.

Воспользоваться старой и малоизвестной системой записи. Даже римские цифры не всегда бывает легко прочитать, особенно с первого взгляда и без справочника. Мало кто сможет «с лёта» определить, что в длинной строчке MMMCDLXXXIX скрывается число 3489.

С римской системой счисления знакомы многие, поэтому ее нельзя назвать надежной для шифрования. Гораздо лучше прибегнуть, например, к греческой системе, где цифры также обозначаются буквами, но букв используется намного больше. В надписи ОМГ, которую легко принять за распространенное в интернете выражение эмоций, может быть спрятано записанное по-гречески число 443. Буква «О микрон» соответствует числу 400, буквой «Мю» обозначается 40, ну а «Гамма» заменяет тройку.

Недостаток подобных буквенных систем в том, что они зачастую требуют экзотических букв и знаков. Это не составляет особого труда, если ваш шифр записан ручкой на бумаге, но превращается в проблему, если вы хотите отправить его, скажем, по электронной почте. Компьютерные шрифты включают в себя греческие символы, но их бывает сложно набирать. А если вы выбрали что-то еще более необычное, вроде старой кириллической записи или египетских числовых , то компьютер просто не сможет их передать.

Для таких случаев можно рекомендовать простой способ, которым в России в старые времена пользовались все те же бродячие торговцы — коробейники и офени. Для успешной торговли им было жизненно необходимо согласовывать между собой цены, но так, чтобы об этом не узнал никто посторонний. Поэтому коробейники и разработали множество хитроумных способов шифровки.

С цифрами они обходились следующим образом. Вначале нужно взять слово в котором есть десять различных букв, например «правосудие». Затем буквы нумеруются от единицы до нуля. «П» становится знаком для единицы, «в» — для четверки, и так далее. После этого любое число можно записывать буквами вместо цифр по обычной десятичной системе. Например, год 2011 записывается по системе офеней как «реепп». Попробуйте сами , спрятано в строчке «а,пвпоирс».

«Правосудие» — не единственное слово русского языка, подходящее для этого метода. «Трудолюбие» годится ничуть не хуже: в нем также десять неповторяющихся букв. Вы вполне можете и самостоятельно поискать другие возможные основы.

Не зря историю Египта считают одной из самых таинственных, а культуру одной из высокоразвитых. Древние египтяне, не в пример многим народам, не только умели возводить пирамиды и мумифицировать тела, но владели грамотой, вели счет, вычисляли небесные светила, фиксируя их координаты.

Десятичная система Египта

Современная десятичная появилась чуть более 2000 лет назад, однако египтяне владели ее аналогом еще во времена фараонов. Вместо громоздких индивидуальных буквенно-знаковых обозначений числа они использовали унифицированные знаки – графические изображения, цифры. Цифры они делили на единицы, десятки, сотни и т.д., обозначая каждую категорию специальным иероглифом.

Как такового правила цифр не было, то есть их могли в любом порядке, например, справа налево, слева направо. Иногда их даже составляли в вертикальную строку, при этом направление чтения цифрового ряда задавалось видом первой цифры – вытянутая (для вертикального чтения) или сплюснутая (для горизонтального).

Найденные при раскопках древние папирусы с цифрами свидетельствуют, что египтяне уже в то время рассматривали различные арифметические , проводили исчисления и при помощи цифр фиксировали результат, применяли цифровые обозначения в области геометрии. Это значит, что цифровая запись была распространенной и общепринятой.

Цифры нередко наделялись магическим и знаковым значением, о чем свидетельствует их изображение не только на папирусах, но и на саркофагах, стенах усыпальниц.

Вид цифры

Цифровые иероглифы были геометричны и состояли только из прямых. Иероглифы выглядели достаточно просто, например цифра «1» у египтян обозначалась одной вертикальной полоской, «2» — двумя, «3» — тремя. А вот некоторые цифры, написанные , не поддаются современной логике, примером служит цифра «4», которая изображалась как одна горизонтальная полоска, а цифра «8» в виде двух горизонтальных полосок. Самыми сложными в написании считались цифры девять и шесть, они состояли из характерных черт под разным наклоном.

Долгие годы египтологи не могли расшифровать эти иероглифы, полагая, что перед ними буквы или слова.

Одними из последних были расшифрованы и переведены иероглифы, обозначающих массу, совокупность. Сложность была объективной, ведь некоторые цифры изображались символично, к примеру, на папирусах человек, изображенный с поднятыми , обозначал миллион. Иероглиф с изображением жабы означал тысячу, а личинки — . Однако вся система написания цифр была систематизированной, очевидно – утверждают египтологи – что иероглифы упрощались. Вероятно, их написанию и обозначению обучали даже простой народ, потому как обнаруженные многочисленные торговые грамоты мелких лавочников были составлены грамотно.

Несмотря на развитие технологий дешифрования, лучшие умы планеты продолжают ломать голову над неразгаданными сообщениями. Ниже приводится список из 10 шифров, содержание которых до сих пор не удалось раскрыть.

1. Самым важным зашифрованным посланием древней культуры острова Крит стал — изделие из глины, найденное в городе Фест в 1903 году. Обе его стороны покрыты иероглифами, нанесенными по спирали. Специалисты сумели различить 45 видов знаков, но из них лишь несколько опознаны как иероглифы, которые использовались в додворцовом периоде древней истории Крита.

2. Линейное письмо А также было найдено на Крите и названо в честь британского археолога Артура Эванса. В 1952 году Майкл Вентрис расшифровал линейное письмо B, которое использовалось для шифровки микенского языка — самого древнего из известных вариантов греческого. Но линейное письмо A разгадано лишь частично, при этом разгаданные фрагменты написаны на каком-то не известном науке языке, не связанном ни с одним из известных языков.
(дополнительные материалы.)

3. Криптос — скульптура, которую американский ваятель Джеймс Сэнборн установил на территории штаб-квартиры ЦРУ в Лэнгли, штат Вирджиния, в 1990 году. Зашифрованное послание, нанесенное на нее, до сих пор не могут разгадать.

4. Шифр, нанесенный на китайский золотой слиток . Семь золотых слитков были в 1933 году предположительно выданы генералу Ваню в Шанхае. На них нанесены картинки, китайские письмена и какие-то зашифрованные сообщения, в том числе латинскими буквами. Они, возможно, содержат свидетельства подлинности металла, выданные одним из банков США. Содержание китайских иероглифов свидетельствует, что стоимость золотых слитков превышает 300 млн долларов.

5. — три зашифрованных сообщения, которые, как предполагается, содержат сведения о местонахождении клада из двух фургонов золота, серебра и драгоценных камней, зарытого в 1820-х годах под Линчбергом, что в округе Бедфорд, штат Виргиния, партией золотоискателей под предводительством Томаса Джефферсона Бейла. Цена не найденного доныне клада в пересчете на современные деньги должна составлять около 30 млн долларов. Загадка криптограмм не раскрыта до сих пор, в частности, спорным остается вопрос о реальном существовании клада. Одно из сообщений расшифровано — в нем описан сам клад и даны общие указания на его местоположение. В оставшихся нераскрытыми письменах, возможно, содержатся точное место закладки и список владельцев клада. ()

6. Рукопись Войнича , которую часто называют самой таинственной в мире книгой. В рукописи использован уникальный алфавит, в ней около 250 страниц и рисунки, изображающие неведомые цветы, обнаженных нимф и астрологические символы. Впервые она появилась в конце XVI века, когда император Священной Римской империи Рудольф II купил ее в Праге у неизвестного торговца за 600 дукатов (около 3,5 кг золота, сегодня более 50 тысяч долларов). От Рудольфа II книга перешла к дворянам и ученым, а в конце XVII века исчезла. Манускрипт вновь появился примерно в 1912 году, когда его купил американский книготорговец Вилфрид Войнич. После его смерти рукопись была передана в дар Йельскому университету. Британский ученый Гордон Рагг считает, что книга — искусная мистификация. В тексте есть особенности, не свойственные ни одному из языков. С другой стороны, некоторые черты, например, длина слов, способы соединения букв и слогов, похожи на существующие в настоящих языках. «Многие считают, что все это слишком сложно для мистификации, чтобы выстроить такую систему, какому-нибудь безумному алхимику потребовались бы годы», — говорит Рагг. Однако Рагг показывает, что добиться такой сложности можно было легко, используя шифровальное устройство, придуманное примерно в 1550 году и названное сеткой Кардана. В этой таблице символов слова создаются передвижением карточки с прорезанными в ней отверстиями. Благодаря пробелам, оставленным в таблице, слова получаются разной длины. Накладывая такие решетки на таблицу слогов манускрипта, Рагг создал язык, которому присущи многие, если не все, особенности языка рукописи. По его словам, на создание всей книги хватило бы трех месяцев. ( , википедия)

7. Шифр Дорабелла , составленный в 1897 году британским композитором сэром Эдвардом Уильямом Эльгаром. В зашифрованном виде он отправил письмо в город Вульвергемптон своей подруге Доре Пенни, 22-летней дочери Альфреда Пенни, настоятеля собора святого Петра. Этот шифр остается неразгаданным.

8. До недавнего времени в списке присутствовал и чаошифр , который не смогли раскрыть при жизни его создателя. Шифр изобрел Джон Ф. Байрн в 1918 году, и в течение почти 40 лет безуспешно пытался заинтересовать им власти США. Изобретатель предложил денежную награду тому, кто сможет раскрыть его шифр, но в результате никто за ней не обратился. Но в мае 2010 года члены семьи Байрна передали все оставшиеся от него документы в Национальный музей криптографии в Мэрилэнде, что привело к раскрытию алгоритма.

9. Шифр Д»Агапейеффа . В 1939 году британский картограф русского происхождения Александер Д»Агапейефф опубликовал книгу по основам криптографии Codes and Ciphers, в первом издании которой привел шифр собственного изобретения. В последующие издания этот шифр включен не был. Впоследствии Д`Агапейефф признался, что забыл алгоритм раскрытия этого шифра. Подозревают, что неудачи, постигшие всех, кто пытался расшифровать его работу, вызваны тем, что при зашифровке текста автор допускал ошибки. Но в наше время появилась надежда, что шифр удастся раскрыть с использованием современных методов — например, генетического алгоритма.

10. Таман Шуд . 1 декабря 1948 года на побережье Австралии в Сомертоне, что под Аделаидой, было найдено мертвое тело мужчины, одетого в свитер и пальто, несмотря на характерно жаркий для австралийского климата день. Документов при нем не обнаружили. Попытки сравнить отпечатки его зубов и пальцев с имеющимися данными на живых людей также ни к чему не привели. Патологоанатомическое освидетельствование выявило противоестественный прилив крови, которой была наполнена, в частности, его брюшная полость, а также увеличение внутренних органов, но никаких инородных веществ в его организме при этом найдено не было. На железнодорожной станции одновременно нашли чемодан, который мог принадлежать погибшему. В чемодане лежали брюки с секретным карманом, в котором нашли вырванный из книги кусок бумаги с напечатанными на нем словами Taman Shud . Следствие установило, что клочок бумаги был вырван из очень редкого экземпляра сборника «Рубаи» великого персидского поэта Омара Хайяма. Сама книга была обнаружена на заднем сидении автомобиля, брошенного незапертым. На задней обложке книги были небрежно набросаны пять строк заглавными буквами — смысл этого послания разгадать так и не удалось. По сей день эта история остается одной из самых таинственных загадок Австралии.


теги записи: ,

Моих воспоминаний с детских лет + воображения хватило ровно на один квест: десяток заданий, которые не дублируются.
Но детям забава понравилась, они просили еще квесты и пришлось лезть в инет.
В этой статье не будет описания сценария, легенд, оформления. Но будет 13 шифров, чтобы закодировать задания к квесту.

Шифр №1. Картинка

Рисунок или фото, которое напрямую указывает место, где спрятана следующая подсказка, или намек на него: веник +розетка = пылесос
Усложнение: сделайте паззл, разрезав фото на несколько частей.

Шифр 2. Чехарда.

Поменяйте в слове буквы местами: ДИВАН = НИДАВ

Шифр 3. Греческий алфавит.

Закодируйте послание буквами греческого алфавита, а детям выдайте ключ:

Шифр 4. Наоборот.

Пишете задание задом наперед:

  • каждое слово:
    Етищи далк доп йонсос
  • или все предложение, или даже абзац:
    етсем морком момас в — акзаксдоп яащюуделС. итуп монрев ан ыВ

Шифр 5. Зеркально.

(когда я делала квест своим детям, то в самом начале выдала им «волшебный мешочек»: там был ключ к «греческому алфавиту», зеркало, «окошки», ручки и листы бумаги, и еще всякая ненужная всячина для запутывания. Находя очередную загадку, они должны были сами сообразить, что из мешочка поможет найти отгадку)

Шифр 6. Ребус.

Слово кодируется в картинках:

Шифр 7. Следующая буква.

Пишем слово, заменяя все буквы в нем на следующие по алфавиту (тогда Я заменяется на А, по кругу). Или предыдущие, или следующие через 5 букв:).

ШКАФ = ЩЛБХ

Шифр 8. Классика в помощь.

Я брала стихотворение (и говорила детям, какое именно) и шифр из 2х цифр: № строки № буквы в строке.

Пример:

Пушкин «Зимний вечер»

Буря мглою небо кроет,
Вихри снежные крутя;
То, как зверь, она завоет,
То заплачет, как дитя,
То по кровле обветшалой
Вдруг соломой зашумит,
То, как путник запоздалый,
К нам в окошко застучит.

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

прочитали, где подсказка? 🙂

Шифр 9. Темница.

В решетку 3х3 вписываете буквы:

Тогда слово ОКНО шифруется так:

Шифр 10. Лабиринт.

Моим детям такой шифр пришелся по душе, он непохож на остальные, потому что не столько для мозгов, сколько на внимание.

Итак:

на длинную нитку/веревку цепляете буквы по порядку, как они идут в слове. Затем веревку растягиваете, закручиваете и всячески запутываете между опорами (деревьями, ножками итд). Пройдя по нитке, как по лабиринту, от 1й буквы до последней, дети узнают слово-подсказку.

А представьте, если обмотать таким образом одного из взрослых гостей!
Дети читают — Следующая подсказка на дяде Васе.
И бегут ощупывать дядю Васю. Эх, если он еще и щекотки боится, то весело будет всем!

Шифр 11. Невидимые чернила.

Восковой свечкой пишете слово. Если закрасить лист акварелью, то его можно будет прочитать.
(есть и другие невидимые чернила.. молоко, лимон, еще что-то.. Но у меня в доме оказалась только свечка:))

Шифр 12. Белиберда.

Гласные буквы остаются без изменений, а согласные меняются, согласно ключу.
например:
ОВЕКЬ ЩОМОЗКО
читается как — ОЧЕНЬ ХОЛОДНО, если знать ключ:
Д Л Х Н Ч
З М Щ К В

Шифр 13. Окошки.

Детям понравилось неимоверно! Они потом этими окошками весь день друг другу послания шифровали.
Итак: на одном листе вырезаем окошки, столько, сколько букв в слове. Это трафарет, его прикладываем к чистому листу и «в окошках» пишем слово-подсказку. Затем трафарет убираем и на оставшемся чистом месте листа пишем много разных других ненужных букв. Прочитать шифр можно, если приложить трафарет с окошками.
Дети сначала впали в ступор, когда нашли лист, испещренный буквами. Потом крутили туда-сюда трафарет, его же нужно еще правильной стороной приложить!

Шифр 14. Карта, Билли!

Нарисуйте карту и отметьте (Х) место с кладом.
Когда я делала своим квест первый раз, то решила что карта — это им очень просто, поэтому нужно ее сделать загадочней (потом выяснилось, что детям хватило бы и просто карты, чтобы запутаться и бежать в противоположном направлении)…

Это схема нашей улицы. Подсказки здесь — номера домов (чтоб понять, что это вообще наша улица) и хаски. Такая собака живет у соседа напротив.
Дети не сразу узнали местность, задавали мне наводящие вопросы..
Тогда в квесте участвовало 14 детей, поэтому я их обьединила в 3 команды. У них было 3 варианта этой карты и на каждом помечено свое место. В итоге, каждая команда нашла по одному слову:
«ПОКАЖИТЕ» «СКАЗКУ» «РЕПКА»
Это было следующее задание:). После него остались уморительные фото!
На 9ти летие сына не было времени выдумывать квест и я его купила на сайте MasterFuns .. На свой страх и риск, потому что описание там не очень.
Но нам с детьми понравилось, потому что:

  1. недорого (аналог где-то 4х долларов за комплект)
  2. быстро (заплатила — скачала-распечатала — на все про все минут 15-20)
  3. заданий много, с запасом. Ихотя мне не все загадки понравились, но там было из чего выбрать, и можно было вписать свое задание
  4. все оформлено в одном, монстерском, стиле и это придает празднику эффект. Помимо самих заданий к квесту, в комплект входят: открытка, флажки, украшения для стола, приглашения гостям. И все -в монстрах! 🙂
  5. помимо 9ти летнего именинника и его друзей, у меня есть еще 5тилетняя дочка. Задания ей не по силам, но для нее и подружки тоже нашлось развлечение — 2 игры с монстрами, которые тоже были в наборе. Фух, в итоге — все довольны!

Список символов Шифр ​​- онлайн-декодер, переводчик

Поиск инструмента

Шифровальный список символов

Инструменты, коды и список шифров, включая символы (глифы) с прямыми ссылками на страницы для их расшифровки / шифрования.

Результаты

Список шифров

символов — dCode

Тег (и): Замена символа

Поделиться

dCode и другие

dCode является бесплатным, а его инструменты являются ценным подспорьем в играх, математике, геокэшинге, головоломках и задачах, которые нужно решать каждый день!
Предложение? обратная связь? Жук ? идея ? Запись в dCode !

Ответы на вопросы (FAQ)

Как распознать символьный шифр?

В настоящее время не существует системы, способной распознавать используемый язык по символам шифра.Лучший способ — просмотреть примеры кодов с символами, пока вы не узнаете визуально тот, который действительно искали.

Таким образом,

dCode предоставляет список всех шифров, использующих символы, с обзором глифов для каждого из них.

Иногда символы являются символами Unicode и могут отображаться напрямую без использования изображений.

Пример: Брайля ⠃⠗⠁⠊⠇⠇⠑

Как расшифровать символьный шифр?

После первого шага, который заключается в том, чтобы распознать, что это за код, использовать специальную страницу для этого шифрования в dCode, страница инструмента будет содержать все необходимые объяснения.

Что делать, если кода нет в списке?

Свяжитесь с dCode и запросите новый инструмент.

Задайте новый вопрос

Исходный код

dCode сохраняет за собой право собственности на онлайн-исходный код «Symbols Cipher List». За исключением явной лицензии с открытым исходным кодом (обозначенной CC / Creative Commons / free), алгоритма «Symbols Cipher List», апплета или фрагмента (конвертер, решатель, шифрование / дешифрование, кодирование / декодирование, шифрование / дешифрование, переводчик) или » Symbols Cipher List »(вычисление, преобразование, решение, дешифрование / шифрование, дешифрование / шифрование, декодирование / кодирование, перевод), написанные на любом информационном языке (Python, Java, PHP, C #, Javascript, Matlab и т. Д.)) и все загрузки данных, скрипты, копирование-вставка или доступ к API для «Списка шифрования символов» не являются общедоступными, как и при автономном использовании на ПК, планшете, iPhone или Android! Остальное: dCode можно использовать бесплатно.

Нужна помощь?

Пожалуйста, посетите наше сообщество dCode Discord для запросов о помощи!
NB: для зашифрованных сообщений проверьте наш автоматический идентификатор шифра!

Вопросы / комментарии

Сводка

Похожие страницы

Поддержка

Форум / Справка

Ключевые слова

символ, розыгрыш, глиф, список

Ссылки


Источник: https: // www.dcode.fr/symbols-ciphers

© 2021 dCode — Идеальный «инструментарий» для решения любых игр / загадок / геокэшинга / CTF.

Cipher Identifier (онлайн-инструмент) | Boxentriq

Застряли с шифром или криптограммой? Этот инструмент поможет вам определить тип шифра, а также даст вам информация о возможных полезных инструментах для ее решения.

Этот инструмент использует технологию искусственного интеллекта / машинного обучения для распознавания более 25 распространенных типов и кодировок шифров, включая: Caesar Cipher, Vigenère Cipher (включая вариант autokey), Beaufort Cipher (включая вариант autokey), Playfair Cipher, Двухквадратный / двойной шифр Playfair, столбчатый шифр транспонирования, двунаправленный шифр, четырехквадратный шифр, шифр Атбаш и многое другое!

Вы должны ввести сообщение.

Удалить пробелы Только буквы Задний ход ВЕРХНИЙ ниже 5 групп Отменить

Анализировать текст Копировать Вставить Параметры текста …

Примечание. Для получения точных результатов ваш зашифрованный текст должен содержать не менее 25 символов.

Результаты анализа

Вероятно, ваш зашифрованный текст имеет следующий тип:

Примечание. Длина вашего зашифрованного текста не превышает 25 символов. Результаты менее надежны.

Для дальнейшего анализа текста и статистики щелкните здесь.

Цезарь Шифр ​​

Шифр Цезаря, также известный как шифр сдвига, является одним из старейших и самых известных шифров в истории.Будучи обманчиво простым, он исторически использовался для получения важных секретов и до сих пор популярен среди головоломок. В шифре Цезаря каждая буква сдвигается на фиксированное количество шагов в алфавите.

Моноалфавитный шифр замещения

Моноалфавитный шифр замены — один из самых популярных шифров среди создателей головоломок. Каждая буква заменяется другой буквой в алфавите.Если он содержит границы слов (пробелы и знаки препинания), он называется аристократом. Более сложный вариант, без границ слов, называется Патристократ.

Шифр ​​Атбаша

Atbash Cipher — это действительно простой шифр подстановки, который иногда называют зеркальным кодом. Считается, что это первый использованный шифр. Чтобы использовать Atbash, вы просто меняете алфавит, так что A становится Z, B становится Y и так далее.

Шифр ​​Виженера

Шифр Виженера был изобретен в середине 16 века и с тех пор пользуется популярностью в сообществе криптографии и взломщика кодов. Несмотря на то, что он был назван шифром Виженера в честь Блеза де Виженера, на самом деле он был разработан Джован Баттиста Беллазо. Шифр Виженера является усовершенствованием шифра Цезаря, в котором используется последовательность сдвигов вместо применения одного и того же сдвига к каждой букве.

Вариант шифра Виженера, в котором для описания последовательности сдвигов используются числа вместо букв, называется шифром Гронсфельда. Шифры Гронсфельда также могут быть решены с помощью инструмента Виженера.

Шифр ​​Vigenère Autokey

Автоключевой шифр Виженера — более безопасный вариант обычного шифра Виженера.Он шифрует первые буквы так же, как и обычный шифр Виженера, но после того, как все буквы в ключе были использованы, последовательность не повторяется. Вместо этого он начинает использовать буквы из открытого текста в качестве ключа.

Шифр ​​Бофорта

Шифр Бофорта назван в честь сэра Фрэнсиса Бофорта. Он похож на шифр Виженера, но использует другую «tabula recta». Письмо в виде открытого текста вычитаются из ключевой буквы, а не прибавляются.Шифр Бофорта является взаимным (алгоритмы шифрования и дешифрования одинаковы).

Шифр ​​Autokey по Бофорту

Этот шифр похож на шифр Виженера с автоключом, хотя он вычитает буквы, а не добавляет их. Шифр автоключа Бофорта не взаимный.

Шифр ​​Playfair

Шифр Playfair был изобретен в 1854 году Чарльзом Уитстоном, но назван в честь лорда Playfair, который активно продвигал использование шифра.Это шифр полиграфической замены, который шифрует пару букв вместо отдельных букв.

Шифр ​​транспонирования столбцов

В шифре с транспонированием по столбцам сообщение записывается в сетку из строк одинаковой длины, а затем считывается столбец за столбцом. Столбцы выбираются в скремблированном порядке, определяемом ключом шифрования.

Шифр ​​Railfence

Шифр ограждения представляет собой простую форму транспозиционного шифра, в котором текст написан в виде «зигзага».Затем он зачитывается строка за строкой сверху.

Неизвестный шифр транспозиции

Существует множество различных вариантов транспозиционного шифра, в которых текст написан по определенному шаблону. Многие можно решить вручную бумагой и ручкой. Одним из наиболее сложных вариантов является шифр двойной транспозиции, который эквивалентен применению двух столбчатых транспозиционные шифры.

Бифид-шифр

Шифр Bifid был изобретен французским криптографом-любителем Феликсом Деластелем около 1901 года и считается важным изобретение в криптологии.Он использует комбинацию квадрата Полибия и транспонирование дробных букв для шифрования Сообщения.

Двухквадратный горизонтальный шифр

Шифр с двумя квадратами также называется «двойной Playfair». Он сильнее обычного шифра Playfair, но все же проще использовать, чем четырехквадратный шифр. В зависимости от ориентации квадратов, горизонтальной или вертикальной, шифр ведет себя немного по-разному.

Двухквадратный вертикальный шифр

Шифр с двумя квадратами также называется «двойной Playfair». Он сильнее обычного шифра Playfair, но все же проще использовать, чем четырехквадратный шифр. В зависимости от ориентации квадратов, горизонтальной или вертикальной, шифр ведет себя немного по-разному.

Четырехквадратный шифр

Шифр с четырьмя квадратами был изобретен французским криптографом-любителем Феликсом Деластелем.Это шифр орграфа, где каждый пара букв в зашифрованном тексте зависит от пары букв в открытом тексте. Он использует четыре квадрата 5×5 для перевода каждый орграф.

Base64

Base64 — еще один фаворит среди создателей головоломок. В основном его можно использовать для кодирования чего угодно в печатные символы ASCII. Не редко будет содержимое требует дальнейшего декодирования.

Base64 легко распознать.Он состоит из букв (примерно 50% прописных и 50% строчных), а также цифр и часто равные символы (=) в конце.

Код Морзе

Код Морзе — это высоконадежный метод связи, который можно передавать разными способами даже в сложных и шумных условиях. Что делает его особенно полезным для головоломок, где иногда не совсем очевидно, что код является азбукой Морзе.

Код Морзе можно распознать по типичной схеме: небольшие группы коротких и длинных сигналов. Эти сигналы могут быть реальными тонами или другие средства, такие как линии, цвета, буквы или символы.

Шестнадцатеричные коды

Шестнадцатеричные коды могут представлять ASCII, UTF-8 или более сложные схемы кодирования. Они также могут представлять выходные данные хеш-функций. или современные криптоалгоритмы, такие как RSA, AES и т. д.

В шестнадцатеричных кодах используются только цифры 0–9 и буквы A – F.

Двоичные коды

Двоичные коды могут представлять ASCII, UTF-8 или более сложные схемы кодирования. Они также могут представлять выходные данные хеш-функций. или современные криптоалгоритмы, такие как RSA, AES и т. д.

В двоичных кодах используются только цифры 0–1.

Восьмеричные коды

Восьмеричные коды могут представлять A1Z26, ASCII или более сложные схемы кодирования.Они также могут представлять выходные данные хеш-функций. или современные криптоалгоритмы, такие как RSA, AES и т. д., даже если они обычно представлены в шестнадцатеричном или двоичном формате.

В восьмеричных кодах используются только цифры 0-7.

Десятичные коды

Десятичные коды могут представлять A1Z26, ASCII или более сложные схемы кодирования. Они также могут представлять выходные данные хеш-функций. или современные криптоалгоритмы, такие как RSA, AES и т. д., даже если они обычно представлены в шестнадцатеричном или двоичном формате.

В десятичных кодах используются только цифры 0–9.

Шифр ​​ADFGX и ADFGVX

Шифр ADFGVX использовался немецкой армией во время Первой мировой войны. Он был изобретен лейтенантом Фрицем Небелем и является дробным. шифр транспозиции, который сочетает в себе квадрат Полибия с столбчатым транспонированием. Название происходит от шести возможных букв: A, D, F, G, V и X. Это было усовершенствование более раннего шифра ADFGX.

Обычный текст

Секретные сообщения могут быть скрыты в открытом тексте или в чем-то похожем на открытый текст с использованием методов стеганографии. Несколько из наиболее распространенными методами стеганиграфии являются так называемый нулевой шифр и шифр Бекона. Другие возможности заключаются в том, что текст загадка или с помощью анаграмм.

Другие шифры

Чтобы узнать больше о вашем шифре, рекомендуются следующие инструменты:

Неизвестный формат

  • Если ваш шифр состоит из строк и точек, это может быть Pigpen Cipher.
  • Если в вашем шифре есть руны, вы можете перевести их здесь.
  • Если ваш шифр содержит жестко записанные символы людей в различных положениях, это может быть шифр танцующих мужчин.
  • Если ваш шифр имеет комбинации цветов, это может быть шестнадцатеричный код.

Старший Футарк, рунический алфавит | Boxentriq

Старший Футарк — одна из древнейших форм рунического алфавита.Его также называют Elder Fuþark, Older Futhark, Old Futhark и Germanic Futhark. Рунические надписи с использованием Старшего Футарка были найдены на археологических артефактах, включая оружие, амулеты и, конечно же, рунические камни, из 2-8 вв. Он состоит из 24 рун и назван в честь первых шести рун: F, U, ᚦ, A, R, K.

В эпоху викингов в Скандинавии он был упрощен до Младшего Футарка с всего 16 рун.Другим вариантом был англосаксонский футорк, который был расширение Старшего Футарка англосаксами и фризами.

Руны

Руна Транслитерация
f
u
a
r
к, с
г
Вт
ᚺ ᚻ ч
n
и
j
мк (в.в.)
п.
z
ᛊ ᛋ с
т
б
e
кв.м.
л
ᛜ ᛝ нг
o
д

Глава 14 — Цезарь Шифр ​​

14
ЦЕЗАРЬ ШИФР

Программа в этой главе на самом деле не игра, но, тем не менее, увлекательная.Программа преобразует нормальный английский в секретный код. Он также может преобразовывать секретные коды обратно в обычный английский. Только тот, кто знает ключ к секретным кодам, сможет понять сообщения.

Поскольку эта программа манипулирует текстом для преобразования его в секретные сообщения, вы узнаете несколько новых функций и методов для управления строками. Вы также узнаете, как программы могут выполнять математические вычисления с текстовыми строками так же, как с числами.

Криптография и шифрование

Наука о написании секретных кодов называется криптография .На протяжении тысячелетий криптография позволяла отправлять секретные сообщения, которые могли прочитать только отправитель и получатель, даже если кто-то захватил мессенджер и прочитал закодированное сообщение. Система секретного кода называется шифром . Шифр, используемый программой в этой главе, называется шифром Цезаря .

В криптографии мы называем сообщение, которое хотим сохранить в секрете, открытым текстом . Допустим, у нас есть текстовое сообщение, которое выглядит так:

За книжной полкой есть подсказка.

Преобразование открытого текста в закодированное сообщение называется шифрованием открытого текста. Открытый текст зашифрован в зашифрованный текст . Зашифрованный текст выглядит как случайные буквы, поэтому мы не можем понять, что был за исходный открытый текст, просто взглянув на зашифрованный текст. Вот предыдущий пример, зашифрованный в зашифрованный текст:

aolyl pz h jsBl ilopuk Aol ivvrzolsm.

Если вы знаете шифр, использованный для шифрования сообщения, вы можете расшифровать зашифрованный текст обратно в открытый текст.(Расшифровка противоположна шифрованию.)

Многие шифры используют ключи , которые представляют собой секретные значения, позволяющие расшифровать зашифрованный текст, зашифрованный с помощью определенного шифра. Думайте о шифре как о дверном замке. Вы можете разблокировать его только определенным ключом.

Если вы заинтересованы в написании криптографических программ, вы можете прочитать мою книгу Взлом секретных шифров с помощью Python . Его можно бесплатно загрузить с http://inventwithpython.com/hacking/ .

Как работает шифр Цезаря

Шифр ​​Цезаря был одним из самых ранних шифров, когда-либо изобретенных. В этом шифре вы шифруете сообщение, заменяя каждую букву в нем «сдвинутой» буквой. В криптографии зашифрованные буквы называются символами , потому что они могут быть буквами, цифрами или любыми другими знаками. Если вы сдвинете букву A на один пробел, вы получите букву B. Если вы сдвинете букву A на два пробела, вы получите букву C. На рис. 14-1 показаны некоторые буквы, сдвинутые на три пробела.

Рисунок 14-1: Шифр ​​Цезаря, сдвигающий буквы на три пробела. Здесь B становится E.

Чтобы получить каждую сдвинутую букву, нарисуйте ряд квадратов с каждой буквой алфавита. Затем нарисуйте под ним второй ряд прямоугольников, но начинайте буквы на определенное количество пробелов. Когда вы дойдете до конца алфавита открытого текста, вернитесь к A. На рис. 14-2 показан пример с буквами, сдвинутыми на три пробела.

Рисунок 14-2: Весь алфавит со сдвигом на три пробела

Количество пробелов, на которое вы переносите буквы (от 1 до 26), является ключом в шифре Цезаря.Если вы не знаете ключ (номер, использованный для шифрования сообщения), вы не сможете расшифровать секретный код. Пример на Рисунке 14-2 показывает перевод букв для ключа 3.

ПРИМЕЧАНИЕ

Хотя существует 26 возможных ключей, шифрование вашего сообщения с помощью 26 приведет к получению зашифрованного текста, который в точности совпадает с открытым текстом!

Если вы зашифруете текстовое слово HOWDY с ключом 3, то:

• Буква H становится K.

• Буква O становится R.

• Буква W превращается в Z.

• Буква D становится G.

• Буква Y превращается в B.

Итак, зашифрованный текст HOWDY с ключом 3 становится KRZGB. Чтобы расшифровать KRZGB с помощью ключа 3, мы переходим от нижних ящиков к верхним.

Если вы хотите включить строчные буквы в отличие от прописных, добавьте еще 26 полей к уже имеющимся и заполните их 26 строчными буквами.Теперь с ключом 3 буква Y превращается в b, как показано на рисунке 14-3.

Рис. 14-3: Весь алфавит, теперь включая строчные буквы, сдвинут на три пробела

Шифр ​​работает так же, как и с прописными буквами. Фактически, если вы хотите использовать буквы алфавита другого языка, вы можете написать с этими буквами прямоугольники, чтобы создать свой шифр.

Пример выполнения Caesar Cipher

Вот пример запуска программы Caesar Cipher, шифрующей сообщение:

Вы хотите зашифровать или расшифровать сообщение?
encrypt
Введите свое сообщение:
Небо над портом было цвета телевизора, настроенного на мертвый канал.
Введите ключевой номер (1-52)
13
Ваш переведенный текст:
gur FxL noBIr Gur CBEG JnF Gur pByBE Bs GryrIvFvBA, GHArq GB n qrnq punAAry.

Теперь запустите программу и расшифруйте только что зашифрованный текст:

Вы хотите зашифровать или расшифровать сообщение?
расшифровать
Введите ваше сообщение:
gur FxL noBIr Gur CBEG JnF Gur pByBE Bs GryrIvFvBA, GHArq GB n qrnq punAAry.
Введите ключевой номер (1-52)
13
Ваш переведенный текст:
Небо над портом было цвета телевизора, настроенного на мертвый канал.

Если вы не расшифруете правильным ключом, текст не будет расшифрован должным образом:

Вы хотите зашифровать или расшифровать сообщение?
расшифровать
Введите ваше сообщение:
gur FxL noBIr Gur CBEG JnF Gur pByBE Bs GryrIvFvBA, GHArq GB n qrnq punAAry.
Введите ключевой номер (1-52)
15
Ваш переведенный текст:
RFC qiw YZmtc rfc nmpr uYq rfc amjmp md rcjctgqgml, rslcb rm Y bcYb afYllcj.

Исходный код для Caesar Cipher

Введите этот исходный код для программы Caesar Cipher и затем сохраните файл как шифр .py .

Если после ввода этого кода возникают ошибки, сравните набранный вами код с кодом книги с онлайн-инструментом сравнения по адресу https://www.nostarch.com/inventwithpython#diff .

cipher.py

1. # Caesar Cipher
2. SYMBOLS = ‘ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz’
3. MAX_KEY_SIZE = len (SYMBOLS)
4.
5. Def getMode ():
5. def getMode ():
6. Пока вы хотите печатать зашифровать или расшифровать сообщение? ‘)
8.mode = input (). lower ()
9. if mode in [‘encrypt’, ‘e’, ​​’decrypt’, ‘d’]:
10. return mode
11. else:
12. print (‘Enter либо «зашифровать», либо «е», либо «расшифровать», либо «d». ‘)
13.
14. def getMessage ():
15. print (‘ Введите свое сообщение: ‘)
16. return input ()
17.
18. def getKey ():
19. key = 0
20. while True:
21. print (‘Введите номер ключа (1-% s)’% (MAX_KEY_SIZE))
22.key = int (input ())
23. if (key> = 1 and key <= MAX_KEY_SIZE):
24. return key
25.
26. def getTranslatedMessage (mode, message, key):
27. if mode [0] == ‘d’:
28. key = -key
29. Translated = »
30.
31. для символа в сообщении:
32. symbolIndex = SYMBOLS.find (symbol)
33. if symbolIndex == -1: # Символ не найден в СИМВОЛАХ.
34. # Просто добавьте этот символ без изменений.
35. переведено + = символ
36. иначе:
37. # Зашифровать или расшифровать.
38. symbolIndex + = ключ
39.
40. if symbolIndex> = len (SYMBOLS):
41. symbolIndex — = len (SYMBOLS)
42. elif symbolIndex <0:
43. symbolIndex + = len (SYMBOLS)
44.
45. переведено + = SYMBOLS [symbolIndex]
46. return переведено
47.
48. mode = getMode ()
49.message = getMessage ()
50. key = getKey ()
51. print (‘Ваш переведенный текст:’)
52. print (getTranslatedMessage (mode, message, key))

Установка максимальной длины ключа

Процессы шифрования и дешифрования противоположны друг другу, но имеют большую часть одного и того же кода. Давайте посмотрим, как работает каждая строка:

1. # Caesar Cipher
2. SYMBOLS = ‘ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz’
3. MAX_KEY_SIZE = len (SYMBOLS)

MAX_KEY_SIZE — это константа, в которой хранится длина SYMBOLS (52).Эта константа напоминает нам, что в этой программе ключ, используемый в шифре, всегда должен находиться в диапазоне от 1 до 52.

Решение зашифровать или расшифровать сообщение

Функция getMode () позволяет пользователю решить, хотят ли они использовать режим шифрования или дешифрования программы:

5. def getMode ():
6. while True:
7. print («Вы хотите зашифровать или расшифровать сообщение?»)
8. mode = input (). Lower ()
9. if mode in [‘encrypt’, ‘e’, ​​’decrypt’, ‘d’]:
10.режим возврата
11. else:
12. print (‘Введите либо «зашифровать», либо «е», либо «расшифровать» или «d».)

Строка 8 вызывает input (), чтобы пользователь мог войти в нужный режим. Затем для этой строки вызывается метод lower (), чтобы вернуть версию строки в нижнем регистре. Значение, возвращаемое функцией input (). Lower (), сохраняется в режиме. Условие оператора if проверяет, существует ли строка, сохраненная в режиме, в списке [‘encrypt’, ‘e’, ​​’decrypt’, ‘d’].

Эта функция будет возвращать строку в режиме, если режим равен ‘encrypt’, ‘e’, ​​’decrypt’ или ‘d’.Следовательно, getMode () вернет строковый режим. Если пользователь вводит что-то, что не является ‘encrypt’, ‘e’, ​​’decrypt’ или ‘d’, тогда цикл while спросит их снова.

Получение сообщения от игрока

Функция getMessage () просто получает сообщение для шифрования или дешифрования от пользователя и возвращает его:

14. def getMessage ():
15. print (‘Введите свое сообщение:’)
16. return input ()

Вызов input () комбинируется с return, поэтому мы используем только одну строку вместо двух.

Получение ключа от плеера

Функция getKey () позволяет игроку ввести ключ, который он будет использовать для шифрования или дешифрования сообщения:

18. def getKey ():
19. key = 0
20. while True:
21. print (‘Введите номер ключа (1-% s)’% (MAX_KEY_SIZE))
22. key = int (input ())
23. if (ключ> = 1 и ключ <= MAX_KEY_SIZE):
24. ключ возврата

Цикл while обеспечивает продолжение цикла функции до тех пор, пока пользователь не введет действительный ключ.Действительный ключ здесь — это ключ между целыми значениями от 1 до 52 (помните, что MAX_KEY_SIZE равно 52, потому что в переменной SYMBOLS 52 символа). Затем функция getKey () возвращает этот ключ. Строка 22 устанавливает ключ для целочисленной версии того, что ввел пользователь, поэтому getKey () возвращает целое число.

Шифрование или дешифрование сообщения

Функция getTranslatedMessage () выполняет собственное шифрование и дешифрование:

26. def getTranslatedMessage (режим, сообщение, ключ):
27.если режим [0] == ‘d’:
28. key = -key
29. Translated = »

Имеет три параметра:

mode Устанавливает функцию в режим шифрования или режим дешифрования.

Сообщение

Это открытый текст (или зашифрованный текст), который нужно зашифровать (или расшифровать).

ключ Это ключ, который используется в этом шифре.

Строка 27 проверяет, является ли первая буква в переменной режима строкой ‘d’. Если да, то программа находится в режиме дешифрования. Единственное различие между режимом дешифрования и шифрования заключается в том, что в режиме дешифрования ключу присваивается отрицательная версия самого себя.Например, если ключ — это целое число 22, то режим дешифрования устанавливает его на -22. Причина объяснена в разделе «Шифрование или дешифрование каждого письма» на странице 205.

Переведенная переменная будет содержать строку результата: либо зашифрованный текст (если вы шифруете), либо открытый текст (если вы расшифровываете). Он начинается с пустой строки и содержит зашифрованные или дешифрованные символы, присоединенные к ее концу. Однако, прежде чем мы сможем объединить символы для перевода, нам нужно зашифровать или расшифровать текст, что мы и сделаем в остальной части getTranslatedMessage ().

Поиск пройденных строк с помощью строкового метода find ()

Чтобы переместить буквы для шифрования или дешифрования, нам сначала нужно преобразовать их в числа. Число для каждой буквы в строке СИМВОЛОВ будет индексом, в котором она появляется. Поскольку буква A находится в SYMBOLS [0], число 0 будет представлять заглавную A. Если бы мы хотели зашифровать это с помощью ключа 3, мы бы просто использовали 0 + 3, чтобы получить индекс зашифрованной буквы: SYMBOLS [3 ] или «D».

Мы будем использовать строковый метод find (), который находит первое вхождение переданной строки в строке, для которой вызывается метод. Введите в интерактивную оболочку следующее:

>>> ‘Hello world!’. Find (‘H’)
0
>>> ‘Hello world!’. Find (‘o’)
4
>>> ‘Hello world!’. Find (‘ell ‘)
1

«Hello world!». Find («H») возвращает 0, потому что «H» находится в первом индексе строки «Hello world!». Помните, что индексы начинаются с 0, а не с 1.Код «Hello world!». Find (‘o’) возвращает 4, потому что строчная буква «o» сначала встречается в конце «Hello». Метод find () перестает искать первое вхождение, поэтому второе «o» в «world» не имеет значения. Вы также можете найти строки с более чем одним символом. Строка ‘ell’ начинается с индекса 1.

Если переданная строка не может быть найдена, метод find () возвращает -1:

>>> ‘Привет, мир!’. Find (‘xyz’)
-1

Вернемся к программе Caesar Cipher.Строка 31 — это цикл for, который повторяет каждый символ в строке сообщения:

31. для символа в сообщении:
32. symbolIndex = SYMBOLS.find (symbol)
33. if symbolIndex == -1: # Символ не найден в SYMBOLS.
34. # Просто добавьте этот символ без изменений.
35. переведено + = символ

Метод find () используется в строке 32 для получения индекса строки в символе. Если find () возвращает -1, символ в символе будет просто добавлен в переведенный без каких-либо изменений.Это означает, что любые символы, не входящие в алфавит, например запятые и точки, не будут изменены.

Шифрование или дешифрование каждого письма

После того, как вы нашли порядковый номер буквы, добавление ключа к номеру выполнит сдвиг и даст вам индекс для зашифрованной буквы.

Строка 38 делает это добавление, чтобы получить зашифрованное (или расшифрованное) письмо.

37. # Зашифровать или расшифровать.
38. symbolIndex + = ключ

Помните, что в строке 28 мы сделали целое число в ключе отрицательным для дешифрования.Код, который добавляет ключ, теперь вычитает его, поскольку добавление отрицательного числа аналогично вычитанию.

Однако, если это сложение (или вычитание, если ключ отрицательный) приводит к тому, что symbolIndex проходит мимо последнего индекса SYMBOLS, нам нужно будет перейти к началу списка с 0. Это обрабатывается запуском оператора if. в строке 40:

40. if symbolIndex> = len (SYMBOLS):
41. symbolIndex — = len (SYMBOLS)
42. elif symbolIndex <0:
43.symbolIndex + = len (SYMBOLS)
44.
45. переведено + = SYMBOLS [symbolIndex]

Строка 40 проверяет, прошел ли symbolIndex последний индекс, сравнивая его с длиной строки SYMBOLS. Если да, в строке 41 вычитается длина СИМВОЛОВ из symbolIndex. Если теперь символ symbolIndex отрицательный, то индекс должен перейти на другую сторону строки SYMBOLS. Строка 42 проверяет, является ли значение symbolIndex отрицательным после добавления ключа дешифрования.Если это так, в строке 43 к symbolIndex добавляется длина СИМВОЛОВ.

Переменная symbolIndex теперь содержит индекс правильно зашифрованного или дешифрованного символа. SYMBOLS [symbolIndex] будет указывать на символ для этого индекса, и этот символ добавляется в конец переведенного в строке 45.

Выполнение возвращается к строке 31, чтобы повторить это для следующего символа в сообщении. После завершения цикла функция возвращает зашифрованную (или расшифрованную) строку в переведенном виде в строке 46:

.

46.возврат переведен

Последняя строка в функции getTranslatedMessage () возвращает переведенную строку.

Запуск программы

Запуск программы вызывает каждую из трех функций, определенных ранее, чтобы получить режим, сообщение и ключ от пользователя:

48. mode = getMode ()
49. message = getMessage ()
50. key = getKey ()
51. print (‘Ваш переведенный текст:’)
52. print (getTranslatedMessage (mode, message, key) )

Эти три значения передаются в getTranslatedMessage (), возвращаемое значение которой (переведенная строка) печатается пользователю.

Техника грубой силы

Это весь шифр Цезаря. Однако, хотя этот шифр может ввести в заблуждение некоторых людей, не разбирающихся в криптографии, он не сохранит сообщение в секрете от того, кто разбирается в криптоанализе . В то время как криптография — это наука о создании кодов, криптоанализ — это наука о взломе кодов.

Вся суть криптографии состоит в том, чтобы убедиться, что если кто-то другой получит зашифрованное сообщение, он не сможет распознать исходный текст.Давайте представим, что мы взломщик кода, и все, что у нас есть, это зашифрованный текст:

LwCjBA uiG vwB jm xtmiAivB, jCB kmzBiqvBG qA ijACzl.

Брутфорс — это метод перебора всех возможных ключей до тех пор, пока вы не найдете правильный. Поскольку существует только 52 возможных ключа, криптоаналитику будет легко написать программу взлома, которая расшифровывает все возможные ключи. Тогда они могли бы искать ключ, который расшифровывает до простого английского. Давайте добавим в программу функцию перебора.

Добавление режима грубой силы

Сначала измените строки 7, 9 и 12, которые находятся в функции getMode (), чтобы они выглядели следующим образом (изменения выделены жирным шрифтом):

5. def getMode ():
6. while True:
7. print («Вы хотите зашифровать, расшифровать или перебрать сообщение
?»)
8. mode = input (). Lower ()
9. если режим в [‘encrypt’, ‘e’, ​​’decrypt’, ‘d’, ‘brute’, ‘b’]:
10. режим возврата
11.else:
12. print (‘Введите либо «encrypt», либо «e», либо «decrypt», либо «d», либо
«brute» или «b».’)

Этот код позволит пользователю выбрать режим грубой силы.

Далее внесем следующие изменения в основную часть программы:

48. mode = getMode ()
49. message = getMessage ()
50. if mode [0]! = ‘B’:
51. key = getKey ()
52. print (‘Ваш переведенный текст:’ )
53. if mode [0]! = ‘B’:
54. print (getTranslatedMessage (режим, сообщение, ключ))
55.иначе:
56. для ключа в диапазоне (1, MAX_KEY_SIZE + 1):
57. print (ключ, getTranslatedMessage (‘расшифровать’, сообщение, ключ))

Если пользователь не находится в режиме грубой силы, у него запрашивается ключ, выполняется исходный вызов getTranslatedMessage () и печатается переведенная строка.

Однако, если пользователь находится в режиме грубой силы, цикл getTranslatedMessage () выполняет итерацию от 1 до MAX_KEY_SIZE (то есть 52). Помните, что функция range () возвращает список целых чисел до второго параметра, но не включая его, поэтому мы добавляем +1.Затем программа распечатает все возможные переводы сообщения (включая ключевой номер, использованный в переводе). Вот пример выполнения этой модифицированной программы:

Вы хотите зашифровать, расшифровать или перебрать сообщение?
brute
Введите свое сообщение:
LwCjBA uiG vwB jm xtmiAivB, jCB kmzBiqvBG qA ijACzl.
Ваш переведенный текст:
1 KvBiAz thF uvA il wslhzhuA, iBA jlyAhpuAF pz hizByk.
2 JuAhzy sgE tuz hk vrkgygtz, hAz ikxzgotzE oy ghyAxj.
3 Itzgyx RFD sty gj uqjfxfsy, gzy hjwyfnsyD nx fgxzwi.
4 Hsyfxw qeC rsx fi tpiewerx, fyx givxemrxC mw efwyvh.
5 Grxewv pdB qrw eh sohdvdqw, exw fhuwdlqwB lv devxug.
6 Fqwdvu ocA pqv dg rngcucpv, dwv egtvckpvA ku cduwtf.
7 Epvcut nbz opu cf qmfbtbou, cvu dfsubjouz jt bctvse.
8 Сомнения не могут быть приятными, но уверенность абсурдна.
9 Cntasr lZx mns ad okdZrZms, ats bdqsZhmsx hr Zartqc.
10 BmsZrq kYw lmr Zc njcYqYlr, Zsr acprYglrw gq YZqspb.
11 AlrYqp jXv klq Yb mibXpXkq, Yrq ZboqXfkqv fp XYproa.
12 zkqXpo iWu jkp Xa lhaWoWjp, Xqp YanpWejpu eo WXoqnZ.
— снип —

Просмотрев каждую строку, вы увидите, что восьмое сообщение — не ерунда, а простой английский! Криптоаналитик может сделать вывод, что исходный ключ для этого зашифрованного текста должен был быть 8. Этот метод грубой силы было бы трудно применить во времена Юлия Цезаря и Римской империи, но сегодня у нас есть компьютеры, которые могут быстро пройти через миллионы или даже миллиарды ключей за короткое время.

Сводка

Компьютеры хороши в математике.Когда мы создаем систему для перевода некоторой части информации в числа (как мы делаем с текстом и порядковыми числами или с пространством и системами координат), компьютерные программы могут обрабатывать эти числа быстро и эффективно. Большая часть написания программы — это выяснение того, как представить информацию, которой вы хотите манипулировать, в виде значений, понятных Python.

Хотя наша программа Caesar Cipher может шифровать сообщения, чтобы держать их в секрете от людей, которые должны разгадывать их карандашом и бумагой, программа не будет хранить их в секрете от людей, которые знают, как заставить компьютеры обрабатывать информацию.(Наш режим грубой силы доказывает это.)

В главе 15 мы создадим Reversegam (также известную как Reversi или Othello). ИИ, который играет в эту игру, намного более продвинутый, чем ИИ, который играл в крестики-нолики в главе 10. На самом деле, он настолько хорош, что большую часть времени вы не сможете победить его!

Шифрование писем вручную | LEARN.PARALLAX.COM

Сдвиговый шифр — это простая форма шифрования, которая использовалась, по крайней мере, со времен Римской империи. Зашифрованные письма Юлия Цезаря — первое широко известное использование шифра сдвига.Шифр сдвига — это тип шифра подстановки, который заменяет каждую букву в сообщении соседней буквой из алфавита, находящейся на расстоянии одной, двух, трех или десяти или более букв.

Если вы ответили, что зашифрованный текст с предыдущей страницы — MJQQT, вы правы! Видите, как применяется ключ 5? Начиная с H в начале открытого текста, посчитайте 5 букв справа в алфавите и используйте этот символ (M) в версии зашифрованного текста.


А как насчет дешифрования? Если ключ равен 5, а ваш зашифрованный текст — MJQQT, посчитайте 5 букв в алфавите раньше для каждой буквы.Например, открытый текст H в HELLO — это 5 букв слева от буквы M зашифрованного текста из MJQQT.


Что произойдет с ключом 5, когда вы дойдете до буквы типа X? Нет проблем, просто начните сначала с A. … но не забудьте считать прыжок от Z до A как букву. Например, если буква открытого текста — X, то сдвиг на пять символов — Y Z A B C, а буква зашифрованного текста — C. Другими словами, когда у вас заканчиваются символы, перезапустите с начала. Это называется циклическим сдвигом .


Теперь, когда вы знаете, как шифровать символы с помощью шифра Цезаря, давайте попробуем!

  • Выберите число в диапазоне от 1 до 25 (меньшее займет меньше времени). Этот номер — ваш «ключ».
  • Выберите простое слово, например ваше имя или, может быть, имя вашего питомца.
  • Зашифруйте каждую букву в слове следующим образом:
    • Начните с первой буквы — первой буквы открытого текста.
    • Найдите это в алфавите.
    • Посчитайте вправо по ключевым буквам и выберите эту букву в качестве буквы зашифрованного текста.
  • Пример: если ваш ключ — 3, а ваша буква — G, то при счете более 3 получится буква J в зашифрованном тексте.
  • Помните, что после Z вашей следующей счетной буквой будет A.
  • Повторите процесс для каждой буквы в слове.

Далее покажи другу, как его расшифровать:

  • Начать с первой буквы зашифрованного текста.
  • Найдите это в алфавите.
  • Посчитайте ключевые буквы слева, чтобы найти букву открытого текста.Имейте в виду, что если вы дойдете до A, ваша следующая посчитанная буква будет Z.
  • Повторите процесс для каждой буквы в слове, чтобы восстановить текстовое слово.

Caesar Cipher — обзор

Подстановочные шифры

Подстановочные шифры шифруют открытый текст, заменяя каждую букву или символ в открытом тексте другим символом в соответствии с указанием ключа. Возможно, самый простой подстановочный шифр — это шифр Цезаря, названный в честь человека, который его использовал.Современным читателям шифр Цезаря, возможно, более известен благодаря Captain Midnight Code-O-Graph и секретным кольцам декодеров, которые даже находились внутри коробок с хлопьями Kix [4]. С технической точки зрения, шифр Цезаря можно отличить от других, более сложных подстановочных шифров, назвав его либо шифром сдвига, либо моноалфавитным шифром; оба верны.

Рассмотрим пример. Поскольку регистр не имеет значения для шифра, мы можем использовать соглашение, согласно которому открытый текст представлен строчными буквами, а зашифрованный текст — прописными.Пробелы в зашифрованном тексте просто добавлены для удобства чтения; они будут удалены при реальном применении шифра, чтобы затруднить атаку зашифрованного текста.

Открытый текст: говорите, друг и вводите

Ключ: E

Шифрованный текст: WTIEOD JVMIRHD ERH IRXIV

Этот метод шифрования объединения открытого текста и ключа фактически является сложением. Каждой букве алфавита присваивается номер, то есть A равно 0, B равно 1 и так далее, вплоть до Z на 25. Набор используемых букв может быть более сложным.В этом примере также используется символ запятой в качестве последнего символа алфавита, 26. Пробелы в открытом тексте пока игнорируются. Для каждой буквы в открытом тексте она преобразуется в ее номер, затем добавляется значение ключа, и полученное число преобразуется обратно в букву: S равно 18, а E равно 4. Таким образом, результат равен 22, или W Это повторяется для каждого символа в открытом тексте. Расшифровка проста: обратное сложение — это просто вычитание, поэтому ключ вычитается из зашифрованного текста, чтобы получить обратно открытый текст.Конечно, 22−4 = 18.

Тут явно много проблем. Чтобы расшифровать сообщение, можно было быстро попробовать все 26 ключей. Количество возможных ключей называется пространством ключей . Если пространство ключей достаточно мало, чтобы злоумышленник мог попробовать все возможные ключи за «короткий» промежуток времени, то не имеет значения, каков алгоритм, он по сути бесполезен. Это известно как принцип достаточного пространства клавиш [1, с. 11]. «Короткий» заключен в кавычки, потому что точный период времени зависит от использования ключа в криптосистеме и модели риска, которую имеет защитник, в течение которого сообщение должно оставаться секретным.Однако, если злоумышленник может попробовать все ключи за день или неделю, то пространство ключей, как правило, слишком мало для общего коммерческого использования. В современных компьютерных системах около 2 80 ключей могут быть испробованы за «короткий» промежуток времени, поэтому любой алгоритм, используемый защитником для защиты от атаки, должен иметь пространство ключей, по крайней мере, такого размера. Однако, если защитник не хочет менять шифр относительно скоро, мы предлагаем гораздо большее пространство ключей, как и NIST (Национальный институт стандартов и технологий) [5].

В этом простом шифре сдвига пространство ключей невелико. Однако в лучшем случае для моноалфавитного шифра нет небольшого ключевого пространства. Если A случайным образом назначается одной из 26 букв, B — одной из оставшихся 25, C — одной из оставшихся 24 и т. Д., Мы создаем таблицу для ключа, которая выглядит следующим образом:

Символ открытого текста: abcdefghijklmnopqrstu vwxyz

Ключевой символ: XFQGAWZSEDCVBNMLKJHGT YUIOP

Это называется моноалфавитным шифром замещения.Для этого шифра нет эквивалентного дополнения для шифрования открытого текста. Ключ — это вся таблица, и каждая буква заменяется ключевым символом. Для дешифрования используется тот же ключ, но вы ищите символ зашифрованного текста в нижней строке и заменяете символ верхней строки. Предыдущий открытый текст «говори, друг, входи» становится HLAXCWJEANGXNGANGAJ, без учета запятых и пробелов. Все ключевое пространство довольно большое. Возможных ключей 26 × 25 × 24 × 23 ×… × 2 × 1. Это пишется как 26 !, читается «двадцать шесть факториалов».26! примерно равно 2 88 , что достаточно велико, чтобы противостоять атакам грубой силы, которые пробуют все возможные ключи; то есть удовлетворяет принципу достаточного ключевого пространства. Но это не означает, что алгоритм сопротивляется всем попыткам его подорвать.

Моноалфавитный шифр подвержен частотным атакам или угадыванию. В зашифрованном тексте столько же символов «A», сколько символов «e» в открытом тексте. Любой, кто пытается взломать зашифрованный текст, может использовать таблицу частотности букв в английском языке, чтобы сделать некоторые умные предположения о том, какие символы зашифрованного текста являются символами открытого текста.Это удается относительно легко. Люди могут делать это довольно медленно, если у них есть около 10 слов, а иногда и меньше. Это относительно распространенная головоломка в газетах, поэтому неудивительно, что ее легко разгадать. Компьютеры также могут делать это надежно, если в них содержится не менее 150 символов [6, с. 131].

Частота атак не ограничивается одиночными буквами. Проблема касается и современных систем. Если банк начинает каждую транзакцию с одних и тех же 10 символов, то злоумышленник справедливо предположит, что эта строка встречается чаще.Современные алгоритмы пытаются противостоять этому множеством способов, которые будут обсуждаться позже. Однако иногда лучший курс действий для защитника, чтобы противостоять таким частотным атакам, — это для защитника изменить содержимое фактического сообщения перед шифрованием, чтобы удалить эти закономерности. Если это невозможно, следует минимизировать закономерности в открытом тексте.

Одним из методов предотвращения частотных атак на лежащий в основе открытый текст является увеличение размера блока шифра.Размер блока — это количество единиц (в нашем примере символов), зашифрованных одновременно. И шифр Цезаря, и моно-алфавитная подстановка имеют размер блока, равный единице — за один раз зашифровывается только один символ. Другой способ защиты — использовать ключ, который изменяется для каждого элемента открытого текста, независимо от того, увеличивается ли размер блока. Количество изменений ключа на элемент открытого текста перед повторением ключа называется периодом ключа ; оба предыдущих примера шифра имеют ключевой период 1, а также размер блока 1.Блочные шифры — это шифры с размером блока больше 1, и они будут рассмотрены более подробно в контексте современного шифрования в разделе «Блочные шифры». Однако, прежде чем перейти к обсуждению шифров транспозиции, мы обсудим еще один шифр замещения: с периодом ключа произвольной длины.

Шифр ​​Виженера, или полиалфавитный шифр сдвига, был изобретен во Франции XVI века и на протяжении многих веков считался нерушимым. Вместо того, чтобы выбирать одну букву в качестве ключа, мы выбираем слово или случайную цепочку букв.Шифрование для каждого символа такое же, как и в шифре Цезаря — буквы преобразуются в числа и складываются. Когда будет использована последняя буква ключа, алгоритм возвращается к началу ключа и запускается снова, и так далее, пока не достигнет конца сообщения. Например:

Открытый текст: говорите, друг и введите

Ключ: FRODO

Зашифрованный текст: XFSDYE WELSSUN DAI VAWSW

Для шифрования используйте первую букву s + F = X, вторую букву p + R = F, третья буква e + O = S и так далее.На шестом символе мы достигаем конца ключа и, таким образом, возвращаемся к началу ключа для вычисления, + F = E, затем f + R = W и так далее. Шифр концептуально похож на последовательное использование нескольких различных одноалфавитных ключей шифрования.

В этом примере буква e в открытом тексте по-разному зашифрована до S и V, а в зашифрованном тексте W в разных местах является результатом открытого текста f, t и r. Эта изменчивость значительно затрудняет атаку зашифрованного текста по частоте встречаемости букв в английском языке.Обратите внимание на особенность математики, которая не возникла в предыдущем примере. Буква P — 15, R — 17, поэтому 15 + 17 = 32. Однако 32 больше, чем значение запятой 26, последнего символа в нашем алфавите. Чтобы вернуть 32 в наше числовое кольцо, мы вычитаем количество имеющихся символов (27), а затем преобразуем ответ в букву F. Математики используют, чтобы быть точными в этом, оператор модуля, который использует «mod » условное обозначение, %. Итак, мы пишем 32% 27 = 5, читаем «32 по модулю 27» или «32 по модулю 27» для краткости.Технически операция состоит в том, чтобы разделить на 27 и взять оставшийся остаток целого числа. Это очень часто встречается в криптографии, но пока это все, что нужно сказать об этом.

Шифр ​​Виженера все еще поддается взлому, хотя и труднее. Если злоумышленник знает период ключа, частотные атаки возможны на каждое устройство, использующее один и тот же ключ. А в середине 19 века был разработан надежный метод обнаружения ключевого периода шифра. Эта проблема сохраняется и по сей день.Шифр Виженера является примером поточного шифра. Современные потоковые шифры обсуждаются в следующем разделе. Однако общий метод избежания этой проблемы заключался в том, чтобы просто сделать ключевой период достаточно длинным, чтобы он по существу никогда не повторялся, и, если он повторяется, начать использовать новый ключ. Не существует хорошего алгоритмического способа решения проблемы коротких периодов ключа — как только он начинает повторяться, шифр становится взломанным.

Шифр ​​замещения — обзор

Шифры замещения

Шифры замещения шифруют открытый текст, заменяя каждую букву или символ в открытом тексте другим символом в соответствии с указанием ключа.Возможно, самый простой подстановочный шифр — это шифр Цезаря, названный в честь человека, который его использовал. Современным читателям шифр Цезаря, возможно, более известен благодаря Captain Midnight Code-O-Graph и секретным кольцам декодеров, которые даже находились внутри коробок с хлопьями Kix [4]. С технической точки зрения, шифр Цезаря можно отличить от других, более сложных подстановочных шифров, назвав его либо шифром сдвига, либо моноалфавитным шифром; оба верны.

Рассмотрим пример.Поскольку регистр не имеет значения для шифра, мы можем использовать соглашение, согласно которому открытый текст представлен строчными буквами, а зашифрованный текст — прописными. Пробелы в зашифрованном тексте просто добавлены для удобства чтения; они будут удалены при реальном применении шифра, чтобы затруднить атаку зашифрованного текста.

Открытый текст: говорите, друг и вводите

Ключ: E

Шифрованный текст: WTIEOD JVMIRHD ERH IRXIV

Этот метод шифрования объединения открытого текста и ключа фактически является сложением.Каждой букве алфавита присваивается номер, то есть A равно 0, B равно 1 и так далее, вплоть до Z на 25. Набор используемых букв может быть более сложным. В этом примере также используется символ запятой в качестве последнего символа алфавита, 26. Пробелы в открытом тексте пока игнорируются. Для каждой буквы в открытом тексте она преобразуется в ее номер, затем добавляется значение ключа, и полученное число преобразуется обратно в букву: S равно 18, а E равно 4. Таким образом, результат равен 22, или W Это повторяется для каждого символа в открытом тексте.Расшифровка проста: обратное сложение — это просто вычитание, поэтому ключ вычитается из зашифрованного текста, чтобы получить обратно открытый текст. Конечно, 22−4 = 18.

Тут явно много проблем. Чтобы расшифровать сообщение, можно было быстро попробовать все 26 ключей. Количество возможных ключей называется пространством ключей . Если пространство ключей достаточно мало, чтобы злоумышленник мог попробовать все возможные ключи за «короткий» промежуток времени, то не имеет значения, каков алгоритм, он по сути бесполезен.Это известно как принцип достаточного пространства клавиш [1, с. 11]. «Короткий» заключен в кавычки, потому что точный период времени зависит от использования ключа в криптосистеме и модели риска, которую имеет защитник, в течение которого сообщение должно оставаться секретным. Однако, если злоумышленник может попробовать все ключи за день или неделю, то пространство ключей, как правило, слишком мало для общего коммерческого использования. В современных компьютерных системах около 2 80 ключей могут быть испробованы за «короткий» промежуток времени, поэтому любой алгоритм, используемый защитником для защиты от атаки, должен иметь пространство ключей, по крайней мере, такого размера.Однако, если защитник не хочет менять шифр относительно скоро, мы предлагаем гораздо большее пространство ключей, как и NIST (Национальный институт стандартов и технологий) [5].

В этом простом шифре сдвига пространство ключей невелико. Однако в лучшем случае для моноалфавитного шифра нет небольшого ключевого пространства. Если A случайным образом назначается одной из 26 букв, B — одной из оставшихся 25, C — одной из оставшихся 24 и т. Д., Мы создаем таблицу для ключа, которая выглядит следующим образом:

Символ открытого текста: abcdefghijklmnopqrstu vwxyz

Ключевой символ: XFQGAWZSEDCVBNMLKJHGT YUIOP

Это называется моноалфавитным шифром замещения.Для этого шифра нет эквивалентного дополнения для шифрования открытого текста. Ключ — это вся таблица, и каждая буква заменяется ключевым символом. Для дешифрования используется тот же ключ, но вы ищите символ зашифрованного текста в нижней строке и заменяете символ верхней строки. Предыдущий открытый текст «говори, друг, входи» становится HLAXCWJEANGXNGANGAJ, без учета запятых и пробелов. Все ключевое пространство довольно большое. Возможных ключей 26 × 25 × 24 × 23 ×… × 2 × 1. Это пишется как 26 !, читается «двадцать шесть факториалов».26! примерно равно 2 88 , что достаточно велико, чтобы противостоять атакам грубой силы, которые пробуют все возможные ключи; то есть удовлетворяет принципу достаточного ключевого пространства. Но это не означает, что алгоритм сопротивляется всем попыткам его подорвать.

Моноалфавитный шифр подвержен частотным атакам или угадыванию. В зашифрованном тексте столько же символов «A», сколько символов «e» в открытом тексте. Любой, кто пытается взломать зашифрованный текст, может использовать таблицу частотности букв в английском языке, чтобы сделать некоторые умные предположения о том, какие символы зашифрованного текста являются символами открытого текста.Это удается относительно легко. Люди могут делать это довольно медленно, если у них есть около 10 слов, а иногда и меньше. Это относительно распространенная головоломка в газетах, поэтому неудивительно, что ее легко разгадать. Компьютеры также могут делать это надежно, если в них содержится не менее 150 символов [6, с. 131].

Частота атак не ограничивается одиночными буквами. Проблема касается и современных систем. Если банк начинает каждую транзакцию с одних и тех же 10 символов, то злоумышленник справедливо предположит, что эта строка встречается чаще.Современные алгоритмы пытаются противостоять этому множеством способов, которые будут обсуждаться позже. Однако иногда лучший курс действий для защитника, чтобы противостоять таким частотным атакам, — это для защитника изменить содержимое фактического сообщения перед шифрованием, чтобы удалить эти закономерности. Если это невозможно, следует минимизировать закономерности в открытом тексте.

Одним из методов предотвращения частотных атак на лежащий в основе открытый текст является увеличение размера блока шифра.Размер блока — это количество единиц (в нашем примере символов), зашифрованных одновременно. И шифр Цезаря, и моно-алфавитная подстановка имеют размер блока, равный единице — за один раз зашифровывается только один символ. Другой способ защиты — использовать ключ, который изменяется для каждого элемента открытого текста, независимо от того, увеличивается ли размер блока. Количество изменений ключа на элемент открытого текста перед повторением ключа называется периодом ключа ; оба предыдущих примера шифра имеют ключевой период 1, а также размер блока 1.Блочные шифры — это шифры с размером блока больше 1, и они будут рассмотрены более подробно в контексте современного шифрования в разделе «Блочные шифры». Однако, прежде чем перейти к обсуждению шифров транспозиции, мы обсудим еще один шифр замещения: с периодом ключа произвольной длины.

Шифр ​​Виженера, или полиалфавитный шифр сдвига, был изобретен во Франции XVI века и на протяжении многих веков считался нерушимым. Вместо того, чтобы выбирать одну букву в качестве ключа, мы выбираем слово или случайную цепочку букв.Шифрование для каждого символа такое же, как и в шифре Цезаря — буквы преобразуются в числа и складываются. Когда будет использована последняя буква ключа, алгоритм возвращается к началу ключа и запускается снова, и так далее, пока не достигнет конца сообщения. Например:

Открытый текст: говорите, друг и введите

Ключ: FRODO

Зашифрованный текст: XFSDYE WELSSUN DAI VAWSW

Для шифрования используйте первую букву s + F = X, вторую букву p + R = F, третья буква e + O = S и так далее.На шестом символе мы достигаем конца ключа и, таким образом, возвращаемся к началу ключа для вычисления, + F = E, затем f + R = W и так далее. Шифр концептуально похож на последовательное использование нескольких различных одноалфавитных ключей шифрования.

В этом примере буква e в открытом тексте по-разному зашифрована до S и V, а в зашифрованном тексте W в разных местах является результатом открытого текста f, t и r. Эта изменчивость значительно затрудняет атаку зашифрованного текста по частоте встречаемости букв в английском языке.Обратите внимание на особенность математики, которая не возникла в предыдущем примере. Буква P — 15, R — 17, поэтому 15 + 17 = 32. Однако 32 больше, чем значение запятой 26, последнего символа в нашем алфавите. Чтобы вернуть 32 в наше числовое кольцо, мы вычитаем количество имеющихся символов (27), а затем преобразуем ответ в букву F. Математики используют, чтобы быть точными в этом, оператор модуля, который использует «mod » условное обозначение, %. Итак, мы пишем 32% 27 = 5, читаем «32 по модулю 27» или «32 по модулю 27» для краткости.Технически операция состоит в том, чтобы разделить на 27 и взять оставшийся остаток целого числа. Это очень часто встречается в криптографии, но пока это все, что нужно сказать об этом.

Шифр ​​Виженера все еще поддается взлому, хотя и труднее. Если злоумышленник знает период ключа, частотные атаки возможны на каждое устройство, использующее один и тот же ключ. А в середине 19 века был разработан надежный метод обнаружения ключевого периода шифра. Эта проблема сохраняется и по сей день.Шифр Виженера является примером поточного шифра. Современные потоковые шифры обсуждаются в следующем разделе. Однако общий метод избежания этой проблемы заключался в том, чтобы просто сделать ключевой период достаточно длинным, чтобы он по существу никогда не повторялся, и, если он повторяется, начать использовать новый ключ. Не существует хорошего алгоритмического способа решения проблемы коротких периодов ключа — как только он начинает повторяться, шифр становится взломанным.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *