Интересные шифры: 10 популярных кодов и шифров

Содержание

10 популярных кодов и шифров

Коды и шифры — не одно и то же: в коде каждое слово заменяется другим, в то время как в шифре заменяются все символы сообщения.

В данной статье мы рассмотрим наиболее популярные способы шифрования, а следующим шагом будет изучение основ криптографии.

  1. Стандартные шифры
  2. Цифровые шифры
  3. Как расшифровать код или шифр?

Стандартные шифры

ROT1

Этот шифр известен многим детям. Ключ прост: каждая буква заменяется на следующую за ней в алфавите. Так, А заменяется на Б, Б — на В, и т. д. Фраза «Уйрйшоьк Рспдсбннйту» — это «Типичный Программист».

Попробуйте расшифровать сообщение:

Лбл еёмб, рспдсбннйту?

Сумели? Напишите в комментариях, что у вас получилось.

Шифр транспонирования

В транспозиционном шифре буквы переставляются по заранее определённому правилу. Например, если каждое слово пишется задом наперед, то из hello world получается dlrow olleh. Другой пример — менять местами каждые две буквы. Таким образом, предыдущее сообщение станет

eh ll wo ro dl.

Ещё можно использовать столбчатый шифр транспонирования, в котором каждый символ написан горизонтально с заданной шириной алфавита, а шифр создаётся из символов по вертикали. Пример:

Из этого способа мы получим шифр holewdlo lr. А вот столбчатая транспозиция, реализованная программно:

def split_len(seq, length):
   return [seq[i:i + length] for i in range(0, len(seq), length)]
def encode(key, plaintext):
   order = {
      int(val): num for num, val in enumerate(key)
   }
ciphertext = ''

for index in sorted(order.keys()):
   for part in split_len(plaintext, len(key)):
      try:ciphertext += part[order[index]]
         except IndexError:
            continue
   return ciphertext
print(encode('3214', 'HELLO'))

Азбука Морзе

В азбуке Морзе каждая буква алфавита, цифры и наиболее важные знаки препинания имеют свой код, состоящий из череды коротких и длинных сигналов:

Чаще всего это шифрование передаётся световыми или звуковыми сигналами.

Сможете расшифровать сообщение, используя картинку?

•−−   −•− −−− −• −•−• •   ••• − •− − −••− ••   • ••• − −••−   −•• • −−−− •• ••−• •−• •− − −−− •−• −•−− 

Шифр Цезаря

Это не один шифр, а целых 26, использующих один принцип. Так, ROT1 — лишь один из вариантов шифра Цезаря. Получателю нужно просто сообщить, какой шаг использовался при шифровании: если ROT2, тогда А заменяется на В, Б на Г и т. д.

А здесь использован шифр Цезаря с шагом 5:

Иербэй йюк ёурбэй нтчйхйцтаъ энщхуж

Моноалфавитная замена

Коды и шифры также делятся на подгруппы. Например, ROT1, азбука Морзе, шифр Цезаря относятся к моноалфавитной замене: каждая буква заменяется на одну и только одну букву или символ. Такие шифры очень легко расшифровываются с помощью частотного анализа.

Например, наиболее часто встречающаяся буква в английском алфавите — «E». Таким образом, в тексте, зашифрованном моноалфавитным шрифтом, наиболее часто встречающейся буквой будет буква, соответствующая «E». Вторая наиболее часто встречающаяся буква — это «T», а третья — «А».

Однако этот принцип работает только для длинных сообщений. Короткие просто не содержат в себе достаточно слов.

Шифр Виженера

Представим, что есть таблица по типу той, что на картинке, и ключевое слово «CHAIR». Шифр Виженера использует принцип шифра Цезаря, только каждая буква меняется в соответствии с кодовым словом.

В нашем случае первая буква послания будет зашифрована согласно шифровальному алфавиту для первой буквы кодового слова «С», вторая буква — для «H», etc. Если послание длиннее кодового слова, то для (k*n+1)-ой буквы, где n — длина кодового слова, вновь будет использован алфавит для первой буквы кодового слова.

Чтобы расшифровать шифр Виженера, для начала угадывают длину кодового слова и применяют частотный анализ к каждой

n-ной букве послания.

Попробуйте расшифровать эту фразу самостоятельно:

зюм иэлруй южжуглёнъ

Подсказка длина кодового слова — 4.

Шифр Энигмы

Энигма — это машина, которая использовалась нацистами во времена Второй Мировой для шифрования сообщений.

Есть несколько колёс и клавиатура. На экране оператору показывалась буква, которой шифровалась соответствующая буква на клавиатуре. То, какой будет зашифрованная буква, зависело от начальной конфигурации колес.

Существовало более ста триллионов возможных комбинаций колёс, и со временем набора текста колеса сдвигались сами, так что шифр менялся на протяжении всего сообщения.

Цифровые шифры

В отличие от шифровки текста алфавитом и символами, здесь используются цифры. Рассказываем о способах и о том, как расшифровать цифровой код.

Двоичный код

Текстовые данные вполне можно хранить и передавать в двоичном коде. В этом случае по таблице символов (чаще всего ASCII) каждое простое число из предыдущего шага сопоставляется с буквой: 01100001 = 97 = «a», 01100010 = 98 = «b», etc. При этом важно соблюдение регистра.

Расшифруйте следующее сообщение, в котором использована кириллица:

110100001001101011010000101111101101000010110100

Шифр A1Z26

Это простая подстановка, где каждая буква заменена её порядковым номером в алфавите. Только нижний регистр.

Попробуйте определить, что здесь написано:

15-6-2-16-13-30-26-16-11 17-18-10-14-6-18

Шифрование публичным ключом

Алгоритм шифрования, применяющийся сегодня буквально во всех компьютерных системах. Есть два ключа: открытый и секретный. Открытый ключ — это большое число, имеющее только два делителя, помимо единицы и самого себя. Эти два делителя являются секретным ключом, и при перемножении дают публичный ключ. Например, публичный ключ — это 1961, а секретный — 37 и 53.

Открытый ключ используется, чтобы зашифровать сообщение, а секретный — чтобы расшифровать.

Как-то RSA выделила 1000 $ в качестве приза тому, кто найдет два пятидесятизначных делителя числа:

1522605027922533360535618378132637429718068114961380688657908494580122963258952897654000350692006139

Как расшифровать код или шифр?

Для этого применяются специальные сервисы. Выбор такого инструмента зависит от того, что за код предстоит расшифровать. Примеры шифраторов и дешифраторов:

Адаптированный перевод «10 codes and ciphers»

5 интересных систем шифрования. Разгадайте секретные слова | Конкурсы и тесты

В этот день свой профессиональный праздник отмечает Криптографическая служба России.

«Криптография» с древнегреческого означает «тайнопись».

Как раньше прятали слова?

Своеобразный метод передачи тайного письма существовал во времена правления династии египетских фараонов:

выбирали раба. Брили его голову наголо и наносили на неё текст сообщения водостойкой растительной краской. Когда волосы отрастали, его отправляли к адресату.

Шифр — это какая-либо система преобразования текста с секретом (ключом) для обеспечения секретности передаваемой информации.

АиФ.ru сделал подборку интересных фактов из истории шифрования.

Все тайнописи имеют системы

1. Акростих — осмысленный текст (слово, словосочетание или предложение), сложенный из начальных букв каждой строки стихотворения.

Вот, например, стихотворение-загадка с разгадкой в первых буквах:

Довольно именем известна я своим;
Равно клянётся плут и непорочный им,
Утехой в бедствиях всего бываю боле,
Жизнь сладостней при мне и в самой лучшей доле.
Блаженству чистых душ могу служить одна,
А меж злодеями — не быть я создана.
                                               Юрий Нелединский-Мелецкий


Сергей Есенин, Анна Ахматова, Валентин Загорянский часто пользовались акростихами.

2. Литорея — род шифрованного письма, употреблявшегося в древнерусской рукописной литературе. Бывает простая и мудрая. Простую называют тарабарской грамотой, она заключается в следующем: поставив согласные буквы в два ряда в порядке:

употребляют в письме верхние буквы вместо нижних и наоборот, причём гласные остаются без перемены; так, например, токепот = котёнок и т. п.

Мудрая литорея предполагает более сложные правила подстановки.

3. «ROT1» — шифр для детишек?

Возможно, в детстве вы тоже его использовали. Ключ к шифру очень прост: каждая буква алфавита заменяется на последующую букву.

А заменяется на Б, Б заменяется на В и так далее. «ROT1» буквально означает «вращать на 1 букву вперёд по алфавиту». Фраза «Я люблю борщ» превратится в секретную фразу «А мявмя впсъ»

. Этот шифр предназначен для развлечения, его легко понять и расшифровать, даже если ключ используется в обратном направлении.

4. От перестановки слагаемых…

Во время Первой мировой войны конфиденциальные сообщения отправляли с помощью так называемых перестановочных шрифтов. В них буквы переставляются с использованием некоторых заданных правил или ключей.

Например, слова могут быть записаны в обратном направлении, так что фраза «мама мыла раму» превращается во фразу «амам алым умар». Другой перестановочный ключ заключается в перестановке каждой пары букв, так что предыдущее сообщение становится «ам ам ым ал ар ум».

Возможно, покажется, что сложные правила перестановки могут сделать эти шифры очень трудными. Однако многие зашифрованные сообщения могут быть расшифрованы с использованием анаграмм или современных компьютерных алгоритмов.

Диск с шифром Цезаря. Фото: mr.santak/commons.wikimedia.org

5. Сдвижной шифр Цезаря

Он состоит из 33 различных шифров, по одному на каждую букву алфавита (количество шифров меняется в зависимости от алфавита используемого языка). Человек должен был знать, какой шифр Юлия Цезаря использовать для того, чтобы расшифровать сообщение. Например, если используется шифр Ё, то А становится Ё, Б становится Ж, В становится З и так далее по алфавиту. Если используется шифр Ю, то А становится Ю, Б становится Я, В становится А и так далее. Данный алгоритм является основой для многих более сложных шифров, но сам по себе не обеспечивает надёжную защиту тайны сообщений, поскольку проверка 33-х различных ключей шифра займёт относительно небольшое время.

Никто не смог. Попробуйте вы

Зашифрованные публичные послания дразнят нас своей интригой. Некоторые из них до сих пор остаются неразгаданными. Вот они:

Манускрипт Войнича. «Ботанический» раздел содержит изображения растений. Фото:commons.wikimedia.org

Манускрипт Войнича

Это 240-страничная книга, написанная на абсолютно неизвестном языке с цветными рисунками и странными диаграммами, изображениями невероятных событий и растений, которые не похожи ни на один известный вид.

Криптос у штаба ЦРУ в Лэнгли, штат Вирджиния. Фото: Jim Sanborn/commons.wikimedia.org

Криптос. Скульптура, созданная художником Джимом Санборном, которая расположена перед штаб-квартирой Центрального разведывательного управления в Лэнгли, Вирджиния. Скульптура содержит в себе четыре шифровки, вскрыть код четвёртой не удаётся до сих пор. В 2010 году было раскрыто, что символы 64-69 NYPVTT в четвёртой части означают слово БЕРЛИН.

Криптограмма № 1 — местонахождение тайника. Фото: commons.wikimedia.org

Шифр Бэйла — это комплект из трёх шифровок, которые, предположительно, раскрывают местонахождение одного из величайших захороненных сокровищ в американской истории: многих тысяч фунтов золота, серебра и драгоценных камней.

Теперь, когда вы прочитали статью, то наверняка сможете разгадать три простых шифра.

Свои варианты оставляйте в комментариях к этой статье. Ответ появится в 13:00 13 мая 2014 года.

Ответ:

1) Блюдечко

2) Слоненку все надоело

3) Хорошая погода

Смотрите также:

тайнопись и загадки докомпьютерной эпохи / Offсянка

Теоретически можно разгадать любой шифр. Для успешной расшифровки необходимо научиться пользоваться логикой — простейшие примеры логических выводов могут выглядеть так. Если текст засекречен с помощью подстановочного шифра, а первые шесть букв послания стоят перед восклицательным знаком, логично предположить, что это обращение «Привет!». Если в тексте есть слово из двух букв, то почти наверняка это предлог. И так далее. Конечно, это логика простейшего примера. При более сложных вариантах шифрования важна собственная интуиция, чтобы с помощью шестого чувства догадаться, какой же метод был применен. Проблема в том, что алгоритмов шифрования существует бесчисленное множество, к тому же могут применяться комбинации подходов, что значительно усложняет задачу.

Современные компьютерные системы многократно усложнили расшифровку данных. Часто разработчики какого-нибудь известного проекта, чтобы закрыть все дыры в собственном программном обеспечении, предлагают всем желающим попробовать свои силы в дешифровке. Так, например, в 2013 году основатель «ВКонтакте» Павел Дуров предложил всем желающим принять участие в расшифровке его переписки с братом Николаем в новом мессенджере Telegram.

В качестве вознаграждения победителю сулился приличный приз — 200 тысяч долларов. Спустя год никто так и не выполнил эту задачу (по крайней мере так говорится в официальном блоге проекта), а конкурс продолжили, увеличив награду до 300 тысяч за взлом протокола. Любопытной была реакция некоторых членов сообщества, которые сожалели о такой строгой формулировке задания и предлагали взломать сам сервер.

Безусловно, работа такого уровня стоит больших денег. Но не стоит думать, что в современных условиях дешифрованием могут заниматься только программисты и хакеры. К счастью, прошлый век оставил нам уйму загадок и полезной пищи для того, чтобы размять «серые клеточки». В этом материале мы собрали самые интересные методы шифрования докомпьютерной эпохи, а также неразгаданные послания от наших предков.

Появление письменности стало одним из переломных моментов в истории человечества, дало мощный импульс к развитию знаний в самых разных областях. Но как только человек понял, что может передавать свои мысли в виде графических символов, он тут же начал искать способы делать это тайно, чтобы лишь избранные могли прочесть написанное. Родились первые алгоритмы шифрования, а вместе с ними стали появляться и диковинные приспособления, которые служили ключом к пониманию зашифрованного текста.

⇡#Скитала: древнегреческая палочка-шифровалочка 

В Древней Спарте использовали вот такую вот палицу, которая называется скитала (если верить сотрудникам музея Сен-Сир, где выставлена такая штука, она сделана приблизительно в пятом веке до нашей эры).

На этот посох наматывалась по спирали полоска пергамента с зашифрованным посланием. Смысл такого “гаджета” был в том, что прочитать эту полоску мог лишь обладатель скиталы аналогичного размера. При правильном размере витка буквы послания совпадали, и получался связный текст. Устройство было очень простым и практичным, хотя особо надежным его назвать никак нельзя.

Согласно легенде, этот “шифр” сумел разгадать еще Аристотель, а в 1841 году в июльском журнале Graham’s Magazine его редактор Эдгар Аллан По опубликовал статью «Несколько слов о тайнописи» (A FEW WORDS ON SECRET WRITING), в которой рассказал про скиталу и поведал об остроумном методе дешифровки скиталы любого диаметра.

По словам родоначальника детективного жанра, для “взлома” скиталы нужно взять, скажем, шестифутовый конус и намотать на него ленту с текстом, а затем перемещать вдоль длины конуса, пока текст не станет читаемым. Страсть Эдгара По к различным головоломкам и шифрам нашла свое отражение не только в его бессмертных произведениях. Будучи редактором журнала, он вел активное общение с читателями, призывая присылать ему ребусы и зашифрованные послания, которые он старался разгадывать совместно с подписчиками издания, совершенствуя тем самым свои навыки в криптологии.

⇡#Линейка Сен-Сира: шифруем на коленках

На следующей фотографии вы можете наблюдать вещь, которая имеет определенное сходство с логарифмической линейкой (простое механическое устройство для математических расчетов).

Эта вещь и есть линейка, только шифровальная. Её название — “Линейка Сен-Сира” — произошло от названия военного училища, которое в свое время организовал Наполеон Бонапарт.

Это высшее учебное заведение выпустило немало известных личностей — маршалов и военачальников. Военному искусству здесь обучался сам Шарль де Голль, а некоторое время в ней учился и Жорж Шарль Дантес, кавалергард, чья пуля на дуэли оборвала жизнь известного поэта Александра Сергеевича Пушкина.

В военной академии Сен-Сир придумали простое и оригинальное устройство, состоящее из двух частей — алфавитной линейки и подвижного бегунка с написанным алфавитом и прорезью. Принцип шифрования этой линейкой был очень простым и основывался на замещении букв алфавита. Но, в отличие от шифра Цезаря, где общий сдвиг букв при письме был одним и тем же (например, вместо А — Б, вместо В — Г и так далее), в линейке Сен-Сира был реализован шифр замещения с переменным сдвигом, так называемый шифр Блеза де Виженера, французского дипломата, жившего в шестнадцатом столетии.

Блез де Виженер

Обычное замещение текста — слишком слабый способ шифрования, который очень просто разгадывается с помощью банальной логики и статистики употребления тех или иных букв в языке. Помните, как лихо расшифровал подобный шифр сыщик Шерлок Холмс в рассказе “Пляшущие человечки” Артура Конан Дойля? Аналогично можно было бы расшифровать шифр Цезаря. Но с шифром Виженера у великого сыщика не вышло бы так просто разгадать загадку, ведь одна и та же буква в кодируемом сообщении могла иметь разные подстановки.

Джованни Батиста Беллазо

Интересно, что человек, давший имя этому шифру, никакого отношения к нему не имел. На самом деле его автором был итальянский математик Джованни Батиста Беллазо. Его труды и изучил Блез де Виженер во время своей двухлетней дипломатической миссии в Риме. Вникнув в простой, но эффективный принцип шифрования, дипломат сумел преподнести эту идею, показав ее комиссии Генриха III во Франции.

Суть нового принципа шифрования заключалась в том, что величина сдвига для замещения букв была переменной и определялась ключевым словом или фразой. Долгое время этот метод считался неуязвимым для разгадывания, и даже авторитеты в области математики признавали его надежность. Так, легендарный автор приключений “Алисы в зазеркалье” и “Алисы в стране чудес”, писатель-математик Льюис Кэрролл в своей статье «Алфавитный шифр» прямо и категорично называет шифр Виженера “невзламываемым”. Эта статья вышла в детском журнале в 1868 году, но даже спустя полвека после статьи Чарльза Латуиджа Доджсона (это настоящее имя автора сказок про Алису) научно-популярный американский журнал Scientific American продолжал утверждать, что шифр Виженера невозможно взломать.

Для расшифровки шифра Виженера использовалась специальная таблица, которая называлась tabula recta.

Линейка Сен-Сира — это своего рода механическая таблица Виженера. Пользоваться линейкой Сен-Сира несложно. Предположим, вы хотите закодировать текст MORTALENEMY ключевым словом POST. Многократно пишем это ключевое слово, чтобы получившееся выражение было по длине таким же, как шифруемый текст. Получается так:

MORTALENEMY

POSTPOSTPOS

На линейке подбираем положение бегунка, чтобы начало алфавита совпадало с буквой P и смотрим, какая буква соответствует первой букве шифруемого текста М. Это — буква B. Аналогичным образом букве O соответствует буква С, R меняется на J и так далее. В результате мы получаем зашифрованное слово: BCJMPZWGTAQ.

Проверить свое понимание принципов работы с шифром Виженера можно с помощью онлайнового сервиса — шифратора, кодировщика и декодировщика данного метода.

Помимо скиталы, на основе таблицы Виженера (tabula recta) было создано множество карманных «склерозников» разных форм, которые упрощали тайнопись. Наряду с линейкой Сен-Сира, большой популярностью пользовались шифровальные круги, идею которых подсказал в своих трудах Леон Баттиста Альберти — итальянский учёный середины XV столетия.

Леон Баттиста Альберти

Во время войны Севера и Юга в США (1861–1865 годов) диск Альберти (иногда можно встретить название “колеса Альберти”) — кружок диаметром девять с половиной сантиметров — лежал в кармане у разведчиков и связистов. Шифровальный диск был сделан из плотной светло-желтой картонки и состоял из двух концентрических кругов, скрепленных посередине. Внутренний диск содержал буквы и окончания, а внешний включал в себя группу сигнальных цифр. Секретное устройство украшали буквы A.J.M. — инициалы главного начальника связи, генерала Альберта Дж. Майера.

Для отчетности каждый такой круг имел порядковый номер, который был закреплен за владельцем. 

⇡#Решетка Кардано и как ее сделать самому

Часто так бывает, что талантливый человек входит в историю как автор какого-то одного открытия, а прочие его заслуги при этом остаются в тени. Наверное, то же самое можно сказать про Джероламо Кардано.

Джероламо Кардано

Даже если вы не разбираетесь в автомобилестроении, то наверняка слышали о каком-то карданном вале. Это такая деталь, которая передает крутящий момент от коробки передач или раздаточной коробки к редуктору переднего или заднего моста. Джероламо придумал этот шарнирный механизм, но, помимо “автомобильного” изобретения, у Кардано было много других блестящих идей, например о пользе переливания крови. Еще одно изобретение Кардано — шифрование по трафарету или решетке.

Решетка Кардано знакома каждому, кто хоть раз смотрел бессмертный советский сериал с Василием Ливановым в роли Шерлока Холмса. В заглавных титрах одной из серий этого фильма показана идея шифрования решеткой Кардано — из массы бессмысленных символов сквозь прорези в нужных местах решетки как будто проступал осмысленный текст.

Решетка Кардано может быть двух видов — простая и симметрично-поворотная. В первом случае для шифрования применяется трафарет с отверстиями, через которые «фильтруется» полезный текст. Другой вариант решетки, более интересный, состоит в том, чтобы использовать симметричный (квадратный) трафарет, который можно применять несколько раз, просто поворачивая его вокруг центра. Поворотная решетка Кардано позволяет записать текст массивом символов так, что результат будет выглядеть совершенно нечитаемым, например:

Решетка Кардано была очень практичной и удобной. Чтобы прочитать секретный текст, не нужно было «решать кроссворд» или тратить время на обучение секретному языку. Этим шифром предпочитали пользоваться многие известные личности, например кардинал Ришелье и русский драматург и дипломат Александр Грибоедов. 

Сделать решетку Кардано очень легко даже за несколько минут. Возьмите тетрадный лист в клетку или разлинуйте квадрат, например со стороной в восемь клеток.

По центру квадрата проведите две перпендикулярные черты, отделив четыре зоны. Затем заполните каждую из зон номерами клеток. Нумерацию клеток следует начинать из угла и вести ее так, чтобы направление нумерации каждый раз было по часовой стрелке.

В каждой части квадрата есть набор цифр. Необходимо в произвольном порядке закрасить цифры от 1 до 16 так, чтобы числа не повторялись в разных частях решетки (например, если в первой зоне закрашена двойка, то в других зонах ее закрашивать уже не нужно).

Закрашенные клетки — это отверстия, которые необходимо вырезать. Квадратная решетка Кардано готова.

Приложите ее к листу и впишите текст. Затем поверните ее на 90 градусов и продолжайте писать текст, затем снова поверните и так до тех пор, пока весь квадрат под решеткой не будет заполнен текстом.

Чтобы вам было легче разобраться с принципом построения решетки, скачайте бесплатное приложение Владимира Беглецова “Шифратор решетки Кардано”. С помощью этой программы можно генерировать решетку разной размерности, а также кодировать и расшифровывать текстовое сообщение.

⇡#Загадки старого математика

Истинный изобретатель шифра Виженера Джованни Батиста Беллазо оставил после себя настоящую зарядку для ума. После публикации трактата о криптографии La Cifra del Sig, Giovan Battista Bellaso (откуда, вероятнее всего, Виженер и узнал об алгоритме шифрования) Джованни издал два дополнительных тома с практическими примерами. В одном из этих дополнений он предлагает читателям разгадать семь загадок — несколько вариантов зашифрованного текста. Полагая при этом, что знаний, изложенных в данном трактате, читателям хватит, чтобы осилить закодированные текстовые фрагменты. Но то ли итальянский математик слишком переоценил качество своего преподавательского таланта, то ли ученики у него были ленивые, но неразгаданные задачи из этого учебника дошли до наших дней.

Погодите, не спешите махать руками. Да, Беллазо был итальянцем. И язык у него был немного не такой, как у современных жителей Рима. Но это ровным счетом ничего не означает. Большую часть его головоломок спустя почти пять столетий разгадал английский любитель тайн Тони Гаффни (Tony Gaffney), который, что примечательно, не знал итальянского языка. Главное — найти правильный подход, а содержание расшифрованного текста роли не играет. Но если уж будет совсем тяжело, можно посмотреть подсказку у Тони на этом сайте.

⇡#Тайнопись Фёдора Кузьмича

Зачем приходит человек в этот мир — не знает никто. Жизнь пролетает в мгновение ока, оставляя потомкам лишь память о делах и поступках. После смерти появляется некоторая недосказанность, возникают вопросы, ответы на которые найти, быть может, никогда никому не удастся. Жизнь сибирского старца Фёдора Кузьмича была именно такой — она оставила после себя много легенд и загадок, в том числе связанных с тайнописью.

Чем же примечателен был этот человек? Фёдор Кузьмич, или Феодор Томский, был скитальцем. Этот старец вел очень аскетичную жизнь: он проводил время в молитве и посте, по возможности избегал мирской суеты, ел сухари, размоченные в воде, ложился спать на доску, покрытую холстом. За свою праведную жизнь этот человек был даже канонизирован Русской православной церковью в лике праведных в составе Собора сибирских святых.

Но есть одна тайна, которую Фёдор Кузьмич унес в могилу, — тайна его происхождения. Еще при жизни этого человека появились слухи о том, что на самом деле седовласый старец — совсем не тот, за кого себя выдает. Народ полагал, что этот человек был тем, о ком Александр Сергеевич Пушкин написал эпитафию: «Всю жизнь свою провел в дороге, простыл и умер в Таганроге». То есть Александром I, императором, самодержцем Всероссийским.

Есть много косвенных исторических фактов, свидетельствующих в пользу мифа о том, что популярный среди простого люда старец действительно мог быть Александром I. Старец иногда ронял фразы о событиях Отечественной войны 1812 года, о жизни Петербурга, удивлял воспоминаниями об Аракчееве и Кутузове. Удивительное внешнее сходство, поразительное совпадение факта появления Фёдора Кузьмича в Сибири через несколько лет после смерти императора, образованность старца, которую тот старательно скрывал, разговоры самодержца перед смертью о желании отречься от престола и многие другие обстоятельства надолго поссорили историков. Одни из них утверждают, что старец Фёдор Кузьмич был самозванцем, другие говорят о тождественности с Александром I, третьи идентифицируют этого человека как Фёдора Александровича Уварова, тайного осведомителя. Окончательную точку в этом вопросе мог бы поставить тот, кто сумел бы расшифровать послание самого старца.

Перед самой смертью Фёдора Кузьмича купец Семен Феофанович Хромов, у которого проживал старец, попробовал спросить прямо: «Есть молва, что ты, батюшка, не кто иной, как Александр Благословенный… Правда ли это?..» Старец перекрестился и ответил: «Чудны дела Твои, Господи… Нет тайны, которая бы не открылась». Умирая, старец простер свою руку, указав на холщовый мешочек, висевший над кроватью, после чего сказал: «В нем моя тайна.»

Среди оставшихся после смерти старца пожитков купец нашел странные вещи: резное распятие из слоновой кости, псалтырь, цепь ордена Андрея Первозванного, документ, похожий на свидетельство о бракосочетании императора Александра I… Но самая главная находка — короткие записки из мешочка, в которых использовалась тайнопись.

Расшифровка этого текста, если верить последним словам старца, могла бы дать ответ на главный вопрос — кем же он был на самом деле. Записки представляли собой пару бумажных лент, исписанных с обеих сторон. Помимо этих записок, была найдена и выдержка из Священного Писания, которая заканчивается странной допиской старца в самом конце: «Ныне отец. Преж(де) царь.» 

Попытки разобраться в легенде о сибирском старце предпринимали многие известные люди, в числе которых был, например, писатель Лев Николаевич Толстой. Но увы — их выводы были субъективными, расшифровать записи Фёдора Кузьмича так никто и не смог. Зато у вас есть шанс сделать это.

⇡#Шифр, который поможет раскрыть убийство

Вполне вероятно, что среди читателей найдутся прагматичные люди, которым будет скучно просто так тратить свои усилия на поиски ключа к шифрованным загадкам. Ну что же, и на этот случай есть интересная задача, которая приведет к поимке настоящего убийцы. В 2011 году Федеральное бюро расследований обратилось к общественности с просьбой о помощи в расшифровке текста. Событие уже само по себе удивительное, но еще более странными являются обстоятельства этого обращения.

30 июня 1999 года на кукурузном поле было обнаружено тело некоего Рикки Маккормика. При жизни этот человек был безработным, неоднократно судимым и проживал на пособие по инвалидности. Тело Маккормика было найдено в 15 милях от последнего места его проживания. Собственного автомобиля у Рикки не было, а с помощью общественного транспорта добраться до этого поля он не мог. Дело приобрело еще более запутанный ход, когда в кармане его брюк полиция обнаружила странные бумажки с зашифрованным текстом. Экспертиза показала, что данные записки были сделаны приблизительно за три дня до убийства. Люди, знавшие Маккормика близко, заявили, что этот шифр был известен ему с детства и Рикки часто использовал его в своих записях.

Признаков насильственной смерти не было, не был понятен и мотив возможного убийства. Однако спустя 12 лет ФБР все-таки переквалифицировало это происшествие в убийство и более внимательно изучила криптограммы. Поначалу специалисты ФБР были уверены в том, что взлом кода Маккормика — вопрос времени. Однако даже усиленная работа специалистов группы криптоанализа ФБР и Американской криптоаналитической организации ни к чему не привела. Даже если в записке не будет указано имя убийцы, она может содержать сведения о последнем месте нахождения Рикки перед смертью.

Криптос: разгадка на три четверти

Перед центральным офисом ЦРУ в Лэнгли, штат Виргиния, расположена удивительная скульптура, состоящая из беспорядочного, на первый взгляд, набора символов.

Вряд ли где-нибудь еще вы найдете что-то похожее. В процессе строительства нового здания образовалось незанятое пространство, которое решили занять какой-нибудь инсталляцией. Работать над ней поручили американскому скульптору Джиму Сэнборну. Скульптура должна была быть необычной и отражать суть места, где она была установлена.

Было решено создать скульптуру-загадку, состоящую из символов, этакое зашифрованное послание. Обязательным условием для такой «тайнописи» было то, что метод для шифрования не должен был быть привязан к компьютерам. Алгоритм, который использован при составлении текста скульптуры, должен быть не сложнее тех, что применялись во времена, когда компьютерной техники не было и в помине. Поэтому теоретически взломать сообщение, оставленное Сэнборном, может любой человек, используя исключительно карандаш и бумагу. Поскольку скульптор, как и большинство людей творческих профессий, был очень далек от знания криптографии, он обратился за помощью к Эдварду Шейдту (Edward M. Scheidt), который как раз ушел с поста главы криптографического центра Лэнгли.

Вполне возможно, что впоследствии Сэнборн сожалел о том, что согласился на такую работу. Еще до того, как скульптура была завершена, энтузиасты пытались прорваться к творению и сфотографировать его. А потом и вовсе разошлись. Заядлые «детективы», мечтающие раскрыть код скульптуры, стали переходить рамки дозволенного. Узнав откуда-то телефон Сэнборна, они атаковали его звонками, требуя выдать код расшифровки, обзывая при этом несчастного скульптора какими угодно словами, вплоть до «агент Сатаны».

Скульптура «Криптос» представляет собой набор символов, разбитый на четыре секции. Буквы расположены в плоскости, которая схожа с развивающимся флагом или свитком, скрученным в виде буквы S. С 1990 года сообществу удалось разгадать содержимое только трех секций этой скульптуры. Четвертая же оказалась намного сложнее. Сам Сэнборн как-то в интервью сказал, что хотел бы умереть прежде, чем ответ будет найден. Почему? Загадка. И поймет ее только тот, что вскроет данный код. Оригинальный взгляд на Cryptos и некоторые подробности можно найти в этом материале.

Вперед, за сокровищами: криптограммы Бейла

Наверное, многие из зрителей, наблюдавших за приключениями Индианы Джонса, задавались вопросом: «А откуда у него все эти знания о кладах и заброшенных городах?» Конечно, доктор Джонс — вымышленный персонаж, все его приключения — это плод фантазии Стивена Спилберга и Джорджа Лукаса. Однако кое-что в его образе соответствует действительности — множество неразгаданных археологических и исторических тайн, над которыми может поломать голову любой человек. Одна из таких загадок — «криптограммы Бейла». Расшифровка нескольких фрагментов текста, возможно, приведет вас к огромному богатству.

Появилась эта загадка очень странно — в виде опубликованной брошюры. По словам человека, который опубликовал криптограммы в этой брошюре, их ему прислал некий Роберт Моррис, владелец гостиницы, в которой останавливался Томас Джефферсон Бейл — охотник на бизонов и любитель острых ощущений. Текст брошюры представлял собой пересказ слов Роберта Морриса — мол, в 1817 году Томас Бейл преследовал с компанией охотников бизонье стадо и совершенно случайно нашел богатейшую золотую жилу, располагавшуюся «где-то в 250—300 милях к северу от Санта-Фе». В то время это была территория Мексики, и случайные золотоискатели стали думать, как переправить найденный клад в США.

Томас Джефферсон Бейл со спутниками перевез находку в Сент-Луис (Миссури), где часть золота обменял на драгоценные камни, чтобы уменьшить вес «багажа». А затем он спрятал весь клад в подземном руднике «неподалеку от Бафорда».

Согласно легенде, рассказанной в брошюре, перед тем как отправиться в очередной поход, Бейл на всякий случай оставил у Морриса коробку с криптограммами. В случае своей смерти Томас просил вскрыть коробку, извлечь бумаги и по ним отыскать тайник, после чего, оставив себе треть найденного, передать остальное родственникам и друзьям погибших. Ключ для разгадки криптограмм Бейл послал какому-то «проверенному» человеку, который должен был передать его в 1832 году Моррису. Но этот человек так и не объявился. Моррис не знал, что делать с криптограммами и в конце концов, в возрасте 84 лет передал их автору брошюры. Используя текст Декларации независимости США как ключ, автор брошюры сумел разгадать вторую криптограмму. Но открыть секрет двух других ему оказалось не по силам. И тогда, по его словам, он решил рассказать о шифре Бейла всем.

Если вам вся эта история показалась смешным вымыслом, знайте — вы не одиноки. Есть много скептиков, утверждающих, что вся эта история — розыгрыш от начала и до конца. Некоторые исследователи даже попробовали назвать имя этого шутника. На наш взгляд, наиболее интересное предположение, которое выдвигалось скептиками — все эти криптограммы составил уже упоминавшийся нами выше Эдгар Аллан По. По крайней мере такая шутка была бы в его духе. За свою не очень долгую жизнь редактор журнала Graham’s Magazine частенько разыгрывал доверчивых читателей. Например, опубликованный им рассказ The Journal of Julius Rodman («Дневник Джулиуса Родмена») с описанием первого путешествия через Скалистые горы Северной Америки совершённого цивилизованными людьми был принят за чистую монету. В 1840 году члены Сената Соединенных Штатов считали произведение Эдгара По абсолютно достоверным, и в реестре Конгресса США данный текст фигурировал в качестве официального отчёта.

Были и другие розыгрыши писателя — например, с помощью рассказа “История с воздушным шаром” в газете Sun он заставил поверить наивного обывателя, что пересечь Атлантический океан можно за три дня на воздушном шаре с горячим воздухом.  

Ну а если все-таки криптограммы Бейла — не шутка и не вымысел Эдгара По? Не известно, что за текст спрятан за шифром, но одно известно точно — это действительно зашифрованный текст, а не беспорядочный набор символов. Карл Хаммер, один из первопроходцев в компьютерном криптоанализе, используя методы математической статистики доказал, что криптограммы Бейла — это не случайный набор данных. В тексте всех трёх документов прослеживаются циклические отношения, характерные именно для зашифрованного текста. Если верить этому доказательству, текст зашифрован именно методом подстановки цифр вместо букв.

Криптограмма, хранящая тайну месторасположения тайника

 

Разгаданная криптограмма о содержимом тайника

А стоит ли овчинка выделки? Сумма богатства, спрятанного Бейлом, согласно различным оценкам экспертов, изучавших этот вопрос, может составлять десятки миллионов долларов. Оригинал рукописи до сих пор хранится в библиотеке конгресса США, ну а клад до сих пор не найден.  

⇡#Пятнадцать человек на сундук мертвеца

Французский пират Оливье Левассёр (Olivier Levasseur) прожил не очень долгую жизнь и завершил ее, как и многие другие пираты, на виселице.

Он был повешен в городе Сен-Поль на острове Реюньон. При жизни за свою жестокость и скорость, с которой одноглазый пират атаковал жертву, он получил прозвище Ла Бюз (на французском La Buse — это канюк, ястреб).

По одной из версий, некоторые из похождений Левассёра нашли отражение в знаменитой книге Стивенсона «Остров сокровищ».

Первое время пират успешно промышлял в Атлантическом океане, но со временем ситуация изменилась. Власти Великобритании и Франции открыли настоящую охоту на пиратов Карибского моря, и Оливье пришлось менять место своей деятельности. Левассёр перебрался в Индийский океан, где продолжал грабить суда.

Но в 1730 году Оливье все же попал в руки правосудия. Согласно легенде, когда пирата вели на эшафот, он вырвался и со словами «Найди мои сокровища, кто сможет понять!» сорвал с шеи ожерелье и бросил его в толпу зевак. На ожерелье были надписи, всего семнадцать строк — зашифрованное указание, где хранится один из самых больших кладов в истории человечества, оцениваемый более чем в 1 миллиард фунтов стерлингов. Судьба того ожерелья осталась загадкой, но загадочные символы люди переписали и размножили.

С тех пор сотни людей потеряли головы, а заодно и все свои сбережения, полагая, что сумели разгадать код жестокого пирата. Но увы! Сокровища до сих пор ждут того, кто верно расшифрует криптограмму Ла Бюза.

⇡#Заключение

Человеческий ум изобретателен, и способов передачи тайной информации придумано немыслимое количество. Поэты, например, шифровали свои послания при помощи акростиха  — когда первые буквы строк составляют слова. Музыканты перекладывали свои мысли на ноты, а математики применяли формулы. Морзе додумался перевести все буквы в «точки» и «тире». Все это очень интересно и слишком необъятно, чтобы рассказать в одной статье.

Изучение алгоритмов шифрования может быть простым хобби, способом убить время, а может стать делом всей жизни. Им можно заниматься из корысти, а можно просто для того, чтобы повысить самооценку. Если вы взялись за это всерьез, но оказались в тупике, пусть вас не смущает стойкость шифра. Ведь даже неудачные попытки разгадать спрятанный текст развивают мышление и логику.

Компьютерные системы все надежнее и надежнее прячут новые секреты от посторонних глаз. Но, к счастью, наши предки оставили нам много загадок, которые еще только предстоит решить. И это здорово. Ведь трудно представить себе какой была бы жизнь, если бы в ней не было места секретному и таинственному. В этом нам повезло — всем людям есть, что скрывать. Хотя, конечно, куда интереснее раскрывать чужие тайны, чем разглашать свои.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

6 интересных шифров для детей

© Лиза Стрельцова

Развлечения для маленьких секретных агентов

Шифрование — это отличный способ разнообразить ваши игры с детьми. Собирайтесь всей семьей, пробуйте разные шифры и вместе разгадывайте зашифрованные фразы!

Такие игры развивают логику и внимательность, а еще они просто очень увлекательные и веселые. Когда ребенок хорошо освоит какой-нибудь шифр, вы сможете оставлять с его помощью друг другу записки и послания, которые не поймут посторонние люди. Собрали для вас несколько простых, но интересных способов шифрования.

Каждое слово шифруется с помощью трех чисел. Первое указывает на номер страницы в книге, второе на номер строчки, а третье на конкретное слово в этой строчке. Не забудьте указать на листке с посланием, с помощью какой книги оно зашифровано.

Этот шифр особенно удобен для домашних игр, ведь вы с ребенком будете использовать один и тот же экземпляр книги. А в разных изданиях расположение текста на страницах может отличаться, поэтому разгадать шифр с помощью другой книги не получится.


Еще его называют масонским шифром и шифром крестики-нолики. В нем каждая буква соответствует какому-нибудь символу. Чтобы удобнее было соотносить буквы и символы, рисуют сетки и располагают буквы в них. Для шифрования английского алфавита достаточно четырех сеток, для русского понадобится пять.

Сначала начертите таблицу и впишите в каждый квадрат буквы от А до З. Потом нарисуйте такую же таблицу, только в каждом квадрате в разных частях поставьте точки. Впишите буквы от И до Р. В третьей таблице вместо точек поставьте черточки. В нее войдут буквы от С до Щ. Нарисуйте две сетки в виде буквы Х, во второй тоже расставьте точки. Заполните их оставшимися буквами.


Другое название — шифр Древней Спарты. Для этой шифровки вам понадобится длинная полоска бумаги и какой-нибудь цилиндр (подойдет скалка или втулка от бумажных полотенец).

Намотайте бумагу на цилиндр и напишите в строчку первое слово послания. Затем поверните цилиндр и напишите второе слово ниже. И так далее, сколько хватит места на бумаге.

Когда вы снимите ее с цилиндра и размотаете, то на бумаге увидите лишь случайный набор букв. Чтобы расшифровать его, нужно будет снова намотать послание на цилиндр подходящего размера.


Это шифр со сдвигом. В нем каждая буква заменяется другой буквой, в зависимости от того, как вы решите сдвинуть алфавит при шифровании. Удобнее шифровать и разгадывать послания с помощью такого колеса.

Напишите все буквы алфавита на двух бумажных кругах разного размера. Положите меньший круг на больший и скрепите в центре канцелярской кнопкой. Вы сможете вращать круги и выбирать разные варианты замены букв.


В этом варианте шифрования используется алфавит задом наперед. То есть вместо А нужно писать Я, вместо Б букву Ю и так далее. Шифр очень простой, зато помогает ребенку лучше запомнить алфавит.


Начертите квадратную таблицу, впишите в клетки все буквы алфавита. Над таблицей напишите цифры от одного до шести, а слева буквы от А до Е. Так каждую букву в таблице можно зашифровать с помощью цифры и буквы, на пересечении которых она расположена в таблице.

Ещё почитать по теме

Элементарные шифры на понятном языке / Хабр

Привет, Хабр!

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.

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

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

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

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

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

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

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:

hello world

Шифруем его и получаем следующий несвязный текст:

dahhk sknhz

  • 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

Например:

сообщение: LONDON
ключ: SYSTEM

Переведем их в бинарный код и выполним XOR:

01001100 01001111 01001110 01000100 01001111 01001110
01010011 01011001 01010011 01010100 01000101 01001101
_______________________________________________________
00011111 00010110 00011101 00010000 00001010 00000011

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:

31 22 29 16 10 3. 

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.

абвгдеёжзийклмнопрстуфхцчшщъыьэюя

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.

абвгдеёжзийклмнопрстуфхцчшщъыьэюя
лукомрьеабвгдёжзийнпстфхцчшщъыэюя

И теперь запишем любое сообщение и зашифруем его.

"Златая цепь на дубе том"

Получим в итоге следующий нечитаемый бред:

"Адлпля хриы жл мсур пиё"

  • 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.

IL OV EH AB RA ND GI TH UB.

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.

IL OV EH AB RA ND GI TH UB.
KO HY LE HG EU MF BP QO QG

Если убрать пробелы, то получим следующее зашифрованное сообщение:

KOHYLEHGEUMFBPQOQG

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.

Спасибо за внимание.

5 книг и фильмов, в которых шифры не «просто угадывают»

Шифры, пароли, коды — все это часто фигурирует в книгах и фильмах детективного, шпионского и приключенческого жанра. Однако, как правило, авторы не заостряют внимание на деталях — для сюжета обычно важнее информация, которую удается получить, или неожиданное прозрение героя, помогающее ему решить задачу.

Подробные и интересные описания того, как именно удается вскрыть тот или иной код, встречаются гораздо реже — в этой статье мы собрали самые интересные из таких случаев.

1. «Золотой жук» Эдгара Аллана По: как все начиналось

Весь рассказ — это по сути описание того, как главный герой читает зашифрованный документ и потом решает головоломку, которая открывает ему путь к сокровищам пиратского капитана Кидда.

Шифрограмма представляет собой бессмысленный набор цифр и символов, и в рассказе подробно описывается ход мысли героя, который пошел по пути анализа частоты употребления различных символов в сообщении и букв в английском языке. Подставляя буквы, выдвигая и отметая гипотезы о возможных соответствиях исходя из распространенных (или, наоборот, невозможных) в английском языке сочетаний букв, он получает исходный текст.

Этот шифр называется «простым шифром подстановки». И даже в 1843 году, когда был написан рассказ, он не считался чем-то выдающимся. Однако это было одно из первых популярных изложений криптографической системы, поэтому рассказ вызвал огромный интерес у публики. А за публикацией рассказа последовал конкурс в газете, в рамках которого По брался отгадывать присылаемые читателями шифры.

Информационная безопасность времен Второй мировой: Рихард Зорге и книжный шифр — http://t.co/vwp8vCEHAR pic.twitter.com/vPxbttY19F

— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) May 9, 2015

2. «Код да Винчи» Дэна Брауна: атбаш

Одна из книг, которую вам многие назовут первой, если спросить их про «художественную книгу о шифрах», — это, конечно, «Код да Винчи» Дэна Брауна (да и другие его романы тоже, хотя про «Цифровую крепость» стоит в этом смысле поговорить отдельно).

Большинство головоломок, которые решают герои, шифрами не являются, поскольку не предполагают однозначного решения и полагаются на интуицию, эрудицию и фантазию разгадывающего. Однако в книге попадаются и примеры реальных исторических шифров. Самый примечательный из них — шифр атбаш.

Этот шифр, придуманный для древнееврейского алфавита, легко адаптировать под другие алфавиты, потому что суть метода элементарна: алфавит «складывается» пополам — последняя буква зашифровывается первой, вторая — предпоследней и так далее. Как вы уже наверняка догадались, этот код также не составляет особого труда для криптоанализа, так как является все тем же простым шифром подстановки.

Этот шифр может оказаться достаточно надежным, если вы передаете совсем короткий текст и провести частотный анализ не получится. И все же гордость главной героини, криптографа парижской полиции, по поводу знакомства с этим шифром выглядит довольно наивно и служит предметом шуток специалистов.

Как во Вторую мировую защищали передаваемую информацию при помощи языка индейцев: http://t.co/AdwozZCVyc http://t.co/hlZlAbWsuA

— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) May 6, 2015

3. «Прослушка» Дэвида Саймона: проще простого

В первом сезоне этого легендарного сериала уличная банда использует систему передачи сообщений, на которую стоит обратить внимание. Она построена на использовании телефонных автоматов на улице и цифровых пейджеров для обмена сообщениями.

Цифровой пейджер — это малознакомое устройство в нашей стране, но вы наверняка видели его в американских фильмах и сериалах про врачей.

Например, получив сообщение, они еще характерно смотрят на торец коробочки. Обычно с помощью цифровых пейджеров без помощи оператора передают либо номер телефона, на который надо перезвонить, либо код, означающий какое-то стандартное сообщение: «Явиться в приемный покой», ну или «Шухер, облава».

В «Прослушке» полиция имела ордер на перехват сообщений с телефонного автомата, чтобы в итоге построить полную сеть связей между членами банды, которая давала бы им выход на главарей. Однако самая ценная информация — телефонные номера — передавалась в зашифрованном виде.

Как и герой По, отправной точкой для размышлений которого послужил тезис о неизбежной простоте шифра, которым пользовались пираты, полицейские взломали этот шифр, когда поняли, что он должен быть пригоден для использования безграмотными уличными подростками.

Разгадка оказалась проста: на стандартной телефонной клавиатуре цифры заменялись на противоположные по расположению через центральную клавишу «5»: двойка менялась на восьмерку, девятка — на единицу и так далее, ну а сама пятерка менялась местами с нулем.

4. «Зодиак» Дэвида Финчера: код-загадка

Это, наверное, самая мрачная из всех перечисленных историй — история попыток поймать серийного убийцу, орудовавшего в Сан-Франциско и его окрестностях в конце 1960-х — начале 1970-х, экранизированная Дэвидом Финчером.

Получивший прозвище Зодиак, этот убийца действовал без какой-то определенной схемы (что заставляет многих думать, что это был не один человек, а группа подражателей) и терроризировал город письмами в газеты, в которых он требовал публиковать на передовицах зашифрованные сообщения, угрожая в противном случае совершать новые, более массовые убийства.

Несмотря на отказ, описанных убийств не последовало. Однако в то же время в других сообщениях Зодиак предоставил подробности одного из прошлых убийств, которыми не мог располагать непричастный к нему человек. Так или иначе, убийца не был пойман, а энтузиасты по сей день пытаются разгадать его криптограммы.

Первое более-менее однозначное решение одной из криптограмм было предложено еще в 1969 году. Однако попытки полностью вскрыть шифр, использующий смесь астрологических символов и других знаков и предположительно опирающийся на шифр подстановки, известный как «шифр Цезаря», так и не увенчались успехом — остальные криптограммы остались нерасшифрованными.

Впрочем, учитывая все вопросы к авторству писем и психической стабильности предполагаемого автора, никогда нельзя быть уверенным, что работа по расшифровке вообще может к чему-то привести.

5. «Криптономикон» Нила Стивенсона: пасьянс

Если Эдгар По «открыл» тему криптографии в художественной литературе, то про Нила Стивенсона можно сказать, что он ее «закрыл». В романе «Криптономикон» шифры и все, что с ними связано, — одна из центральных тем.

Сюжетная линия времен Второй мировой посвящена противоборству криптографов воюющих сторон (в том числе взлому «Энигмы» и его последствиям), а герои второй сюжетной линии, действие которой разворачивается во времена бума доткомов, создают что-то очень напоминающее биткойн.

Пять актуальных уроков, которые можно извлечь из взлома «Энигмы» во время Второй мировой: http://t.co/lVeB3pbCaW pic.twitter.com/QF5JDKAQiK

— Kaspersky Lab (@Kaspersky_ru) May 8, 2015

И там, где Дэн Браун обходится скороговоркой, Стивенсон не стесняется посвятить несколько страниц описанию математических или физических принципов, нужных для понимания того, как все работает.

Одержимость Стивенсона криптографией достигает апофеоза в приложении к книге, где дается полное описание криптосистемы, используемой одним из героев. Данный шифр использует в качестве ключа растасованную определенным образом колоду карт. Приложение содержит полную инструкцию по использованию шифра, способам формирования ключа и мерам предосторожности для тех, кто решит использовать этот метод в реальной жизни.

Книга позволяет получить неплохое представление о том, как устроены современные индустрии Интернета и информационной безопасности, а также какое влияние они оказывают на мир. Обязательно почитайте.

Интересные способы шифрования. Шифры замены

Когда-то мы со старшей Настей запоем играли в сыщиков и детективов, придумывали свои шифры, методы расследования. Потом это увлечение прошло и вот вернулось снова. У Насти появился жених Димка, который с упоением играет в разведчиков. Его увлечение разделила и моя дочь. Как известно, для того, чтобы передавать друг другу важные сведения, разведчикам нужен шифр. С помощью этих игр вы тоже узнаете, как зашифровать слово или даже целый текст!

Белые пятна

Любой текст даже без шифра может превратиться в трудночитаемую абракадабру, если между буквами и словами неправильно расставить пробелы.

Например, вот во что превращается простое и понятное предложение «Встречаемся на берегу озера» «В стре чаем с Янабер егуоз ера» .

Даже внимательный человек не сразу заметит подвох. Но опытный разведчик Димка говорит, что это самый простой вид шифровки.

Без гласных

Либо можно воспользоваться таким методом – писать текст без гласных букв.

Для примера привожу такое предложение: «Записка лежит в дупле дуба, который стоит на опушке леса» . Шифрованный текст выглядит так: «Зпска лжт в дпл дб, ктр стт н пшке лс» .

Тут потребуется и смекалка, и усидчивость, и, возможно, помощь взрослых (которым тоже иногда не вредно потренировать память и вспомнить детство).

Читай наоборот

Эта шифровка объединяет в себе сразу два метода. Текст нужно читать справа налево (то есть наоборот), причем пробелы между словами могут быть расставлены наобум.

Вот, прочтите и расшифруйте: «Нелета минвь дуб, маноро тсоп иртомс» .

Второй за первого

Либо каждую букву алфавита можно обозначить следующей за ней буквой. То есть вместо «а» мы пишем «б», вместо «б» напишем «в», вместо «в» — «г» и так далее.

Опираясь на этот принцип можно составить необычный шифр. Мы, чтобы не запутаться, сделали для всех участников игры мини-шпаргалки. С ними намного удобнее пользоваться этим методом.

Разгадайте, что за фразу мы для вас зашифровали: «Тьъйлб г тжсйбмж фиобуэ мждлп – по ожлпдеб ож тойнбжу щмарф» .

Заместители

По такому же принципу, как и предыдущий шифр, используется метод «Замена». Я читала, что его использовали для шифровки священных иудейских текстов.

Вместо первой буквы алфавита мы пишем последнюю, вместо второй – предпоследнюю и так далее. То есть вместо А – Я, вместо Б – Ю, вместо В – Э…

Чтобы было легче расшифровать текст, нужно иметь под рукой алфавит и листочек с ручкой. Смотришь соответствие буквы и записываешь. Прикинуть на глазок и расшифровать ребенку будет трудно.

Таблицы

Можно зашифровать текст, предварительно записав его в таблицу. Только заранее нужно договориться, какой буквой вы будете отмечать пробелы между словами.

Небольшая подсказка — это должна быть распространенная буква (типа р, к, л, о), потому что за редко встречающиеся в словах буквы сразу цепляется взгляд и из-за этого текст легко расшифровывается. Также нужно обговорить, какой по величине будет таблица и каким образом вы будете вписывать слова (слева направо или сверху вниз).

Давайте вместе зашифруем фразу с помощью таблицы: Ночью идем ловить карасей.

Пробел будем обозначать буквой «р», слова пишем сверху вниз. Таблица 3 на 3 (рисуем в клеточках обычного тетрадного листа).

Вот что у нас получается:
Н Ь И М О Т К А Й
О Ю Д Р В Ь А С Р
Ч Р Е Л И Р Р Е.

Решетка

Для того, чтобы прочесть текст, зашифрованный таким образом, вам и вашему другу понадобится одинаковые трафареты: листы бумаги с вырезанными на них в произвольном порядке квадратиками.

Шифровку нужно писать на листке точно такого же формата, как и трафарет. Буквы пишутся в клеточки-дырки (причем тоже можно писать, например, справа-налево или сверху-вниз), остальные клеточки заполняются любыми другими буквами.

Ключ в книге

Если в прошлом шифре мы готовили два трафарета, то теперь нам понадобятся одинаковые книги. Помню еще во времена моего детства мальчишки в школе использовали для этих целей роман Дюма «Три мушкетера».

Записки выглядели примерно так:
«324 с, 4 а, в, 7 сл.
150 с, 1 а, н, 11 сл….»

Первая цифра обозначала номер страницы,
вторая – номер абзаца,
третья буква – как надо считать абзацы сверху (в) или снизу (н),
четвертая буква – слово.

В моем примере нужные слова нужно искать:
Первое слово: на странице 324, в 4 абзаце сверху, седьмое слово.
Второе слово: на странице 150, в 1 абзаце снизу, одиннадцатое слово.

Процесс расшифровки небыстрый, зато никто из посторонних прочитать послание не сможет.

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.

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!

Шифрование данных чрезвычайно важно для защиты конфиденциальности. В этой статье я расскажу о различных типах и методах шифрования, которые используются для защиты данных сегодня.

Знаете ли вы?
Еще во времена Римской империи, шифрование использовалось Юлием Цезарем для того, чтобы сделать письма и сообщения нечитаемыми для врага. Это играло важную роль как военная тактика, особенно во время войн.

Так как возможности Интернета продолжают расти, все больше и больше наших предприятий проводятся на работу онлайн. Среди этого наиболее важными являются, интернет банк, онлайн оплата, электронные письма, обмен частными и служебными сообщениями и др., которые предусматривают обмен конфиденциальными данными и информацией. Если эти данные попадут в чужие руки, это может нанести вред не только отдельному пользователю, но и всей онлайн системе бизнеса.

Чтобы этого не происходило, были приняты некоторые сетевые меры безопасности для защиты передачи личных данных. Главными среди них являются процессы шифрования и дешифрования данных, которые известны как криптография. Существуют три основные методы шифрования, используемых в большинстве систем сегодня: хеширование, симметричное и асимметричное шифрование. В следующих строках, я расскажу о каждом из этих типов шифрования более подробно.

Типы шифрования

Симметричное шифрование

При симметричном шифровании, нормальные читабельные данные, известные как обычный текст, кодируется (шифруется), так, что он становится нечитаемым. Это скремблирование данных производится с помощью ключа. Как только данные будут зашифрованы, их можно безопасно передавать на ресивер. У получателя, зашифрованные данные декодируются с помощью того же ключа, который использовался для кодирования.

Таким образом ясно что ключ является наиболее важной частью симметричного шифрования. Он должен быть скрыт от посторонних, так как каждый у кого есть к нему доступ сможет расшифровать приватные данные. Вот почему этот тип шифрования также известен как «секретный ключ».

В современных системах, ключ обычно представляет собой строку данных, которые получены из надежного пароля, или из совершенно случайного источника. Он подается в симметричное шифрование программного обеспечения, которое использует его, чтобы засекретить входные данные. Скремблирование данных достигается с помощью симметричного алгоритма шифрования, такие как Стандарт шифрования данных (DES), расширенный стандарт шифрования (AES), или международный алгоритм шифрования данных (IDEA).

Ограничения

Самым слабым звеном в этом типе шифрования является безопасность ключа, как в плане хранения, так и при передаче аутентифицированного пользователя. Если хакер способен достать этот ключ, он может легко расшифровать зашифрованные данные, уничтожая весь смысл шифрования.

Еще один недостаток объясняется тем, что программное обеспечение, которое обрабатывает данные не может работать с зашифрованными данными. Следовательно, для возможности использовать этого программного обеспечение, данные сначала должны быть декодированы. Если само программное обеспечение скомпрометировано, то злоумышленник сможет легко получить данные.

Асимметричное шифрование

Асимметричный ключ шифрования работает аналогично симметричному ключу, в том, что он использует ключ для кодирования передаваемых сообщений. Однако, вместо того, чтобы использовать тот же ключ, для расшифровки этого сообщения он использует совершенно другой.

Ключ, используемый для кодирования доступен любому и всем пользователям сети. Как таковой он известен как «общественный» ключ. С другой стороны, ключ, используемый для расшифровки, хранится в тайне, и предназначен для использования в частном порядке самим пользователем. Следовательно, он известен как «частный» ключ. Асимметричное шифрование также известно, как шифрование с открытым ключом.

Поскольку, при таком способе, секретный ключ, необходимый для расшифровки сообщения не должен передаваться каждый раз, и он обычно известен только пользователю (приемнику), вероятность того, что хакер сможет расшифровать сообщение значительно ниже.

Diffie-Hellman и RSA являются примерами алгоритмов, использующих шифрование с открытым ключом.

Ограничения

Многие хакеры используют «человека в середине» как форму атаки, чтобы обойти этот тип шифрования. В асимметричном шифровании, вам выдается открытый ключ, который используется для безопасного обмена данными с другим человеком или услугой. Однако, хакеры используют сети обман, чтобы заставить вас общаться с ними, в то время как вас заставили поверить, что вы находитесь на безопасной линии.

Чтобы лучше понять этот тип взлома, рассмотрим две взаимодействующие стороны Сашу и Наташу, и хакера Сергея с умыслом на перехват их разговора. Во-первых, Саша отправляет сообщение по сети, предназначенное для Наташи, прося ее открытый ключ. Сергей перехватывает это сообщение и получает открытый ключ, связанный с ней, и использует его для шифрования и передачи ложного сообщения, Наташе, содержащего его открытый ключ вместо Сашиного.

Наташа, думая, что это сообщение пришло от Саши, теперь шифрует ее с помощью открытого ключа Сергея, и отправляет его обратно. Это сообщение снова перехватил Сергей, расшифровал, изменил (при желании), зашифровал еще раз с помощью открытого ключа, который Саша первоначально отправил, и отправил обратно к Саше.

Таким образом, когда Саша получает это сообщение, его заставили поверить, что оно пришло от Наташи, и продолжает не подозревать о нечестной игре.

Хеширование

Методика хеширования использует алгоритм, известный как хэш-функция для генерации специальной строки из приведенных данных, известных как хэш. Этот хэш имеет следующие свойства:

  • одни и те же данные всегда производит тот же самый хэш.
  • невозможно, генерировать исходные данные из хэша в одиночку.
  • Нецелесообразно пробовать разные комбинации входных данных, чтобы попытаться генерировать тот же самый хэш.

Таким образом, основное различие между хэшированием и двумя другими формами шифрования данных заключается в том, что, как только данные зашифрованы (хешированы), они не могут быть получены обратно в первозданном виде (расшифрованы). Этот факт гарантирует, что даже если хакер получает на руки хэш, это будет бесполезно для него, так как он не сможет расшифровать содержимое сообщения.

Message Digest 5 (MD5) и Secure Hashing Algorithm (SHA) являются двумя широко используемыми алгоритмами хеширования.

Ограничения

Как уже упоминалось ранее, почти невозможно расшифровать данные из заданного хеша. Впрочем, это справедливо, только если реализовано сильное хэширование. В случае слабой реализации техники хеширования, используя достаточное количество ресурсов и атаки грубой силой, настойчивый хакер может найти данные, которые совпадают с хэшем.

Сочетание методов шифрования

Как обсуждалось выше, каждый из этих трех методов шифрования страдает от некоторых недостатков. Однако, когда используется сочетание этих методов, они образуют надежную и высоко эффективную систему шифрования.

Чаще всего, методики секретного и открытого ключа комбинируются и используются вместе. Метод секретного ключа дает возможность быстрой расшифровки, в то время как метод открытого ключа предлагает более безопасный и более удобный способ для передачи секретного ключа. Эта комбинация методов известна как «цифровой конверт». Программа шифрования электронной почты PGP основана на технике «цифровой конверт».

Хеширования находит применение как средство проверки надежности пароля. Если система хранит хэш пароля, вместо самого пароля, он будет более безопасным, так как даже если хакеру попадет в руки этот хеш, он не сможет понять (прочитать) его. В ходе проверки, система проверит хэш входящего пароля, и увидит, если результат совпадает с тем, что хранится. Таким образом, фактический пароль будет виден только в краткие моменты, когда он должен быть изменен или проверен, что позволит существенно снизить вероятность его попадания в чужие руки.

Хеширование также используется для проверки подлинности данных с помощью секретного ключа. Хэш генерируется с использованием данных и этого ключа. Следовательно, видны только данные и хэш, а сам ключ не передается. Таким образом, если изменения будут сделаны либо с данными, либо с хэшем, они будут легко обнаружены.

В заключение можно сказать, что эти методы могут быть использованы для эффективного кодирования данных в нечитаемый формат, который может гарантировать, что они останутся безопасными. Большинство современных систем обычно используют комбинацию этих методов шифрования наряду с сильной реализацией алгоритмов для повышения безопасности. В дополнение к безопасности, эти системы также предоставляют множество дополнительных преимуществ, таких как проверка удостоверения пользователя, и обеспечение того, что полученные данные не могут быть подделаны.

Топ-10 кодов, ключей и шифров | Детские книги

Если знание — сила, то ключ к власти лежит в раскрытии секретов. Тысячи лет шифры использовались, чтобы скрыть эти секреты от посторонних глаз в игре в кошки-мышки, где создатели кодов противостоят взломщикам кодов. Это одни из самых известных кодов в истории.

1. Сдвиг Цезаря

Названный в честь Юлия Цезаря, который использовал его для кодирования своих военных сообщений, смена Цезаря настолько проста, насколько это возможно.Все, что вам нужно сделать, это заменить каждую букву в алфавите, сдвинув ее вправо или влево на определенное количество букв. Сегодня мы можем взломать этот код во сне, но древним взломщикам кодов потребовалось 800 лет, чтобы научиться его взламывать, и еще почти 800 лет, чтобы придумать что-нибудь получше.

2. Диск Альберти

В 1467 году архитектор Леон Баттиста Альберти описал любопытное устройство. Это был диск, состоящий из двух концентрических колец: на внешнем кольце выгравирован стандартный алфавит, а на внутреннем — выгравирован тот же алфавит, но написан не по порядку.Вращая внутреннее кольцо и сопоставляя буквы на диске, можно было зашифровать сообщение, по одной букве за раз, невероятно сложным способом.

3. Квадрат Виженера

Этот шифр XVI века использует ключевое слово для генерации серии различных сдвигов Цезаря в одном сообщении. Несмотря на простоту использования, этот метод кодирования сопротивлялся всем попыткам взломать его более 300 лет, за что получил прозвище « le chiffre unéchiffrable» : неразборчивый шифр.

Древний кодекс, выгравированный на памятнике пастухам на территории Шагборо-холла. Фотография: PR

4. Надпись Шагборо

На монументе пастухов в Шагборо-холле в Стаффордшире неизвестный мастер вырезал восемь загадочных букв — OUOSVAVV — между двумя другими буквами, D и M. Тысячи потенциальных взломщиков кода, в том числе Чарльз Дарвин и Чарльз Диккенс безуспешно искали смысл этой надписи. Совсем недавно некоторые утверждали, что этот шифр указывает на скрытое местонахождение Святого Грааля.

5. Рукопись Войнича

Этот необычный кодекс 15 века наполнен причудливыми иллюстрациями и написан уникальным алфавитом, который никто никогда не опознал. По сей день мы не уверены, содержит ли рукопись ценные секреты, бред сумасшедшего или это просто многовековая розыгрыш.

Иероглифы на выставке в Британском музее. Фотография: Гарри Уизер / PR

6. Иероглифы

Когда не остается никого, кто умеет читать язык, он становится собственным секретным кодом.Именно это произошло с иероглифами Древнего Египта. Эти прекрасные знаковые персонажи сбивали с толку лингвистов на протяжении веков, пока войска Наполеона не обнаружили Розеттский камень, который позволил ученым сопоставить иероглифы с известными греческими словами, дав нам ключ к пониманию языка и культуры одной из величайших цивилизаций в истории.

7. Машина Enigma

Это печально известное нацистское устройство кодирования могло быть похоже на пишущую машинку, но внутри была спрятана самая сложная криптографическая система роторов и шестерен, из когда-либо созданных.Союзные взломщики кодов, в том числе британский гений Алан Тьюринг и его команда в Блетчли-парке, работали день и ночь в течение многих лет, создавая машины под названием , бомбы , чтобы взломать военные послания немцев. По оценкам, их усилия сократили войну на два года и спасли миллионы жизней.

Кодировочная машина Enigma, которую использовали немцы во время Второй мировой войны. Фотография: Ян Уолди / Getty Images

8. Kryptos

В 1990 году ЦРУ дразнило собственных аналитиков, установив скульптуру со сложным кодом из четырех частей на территории своей штаб-квартиры в Лэнгли.На сегодняшний день решены только три из четырех частей. Если вы ищете работу взломщика кодов, попробуйте взломать последний — если вы не против того, чтобы вас навестили Люди в черном …

9. Шифрование RSA

На протяжении большей части нашей истории , шифры требовали, чтобы и кодер, и декодер имели один и тот же ключ для его разблокировки. Но в 1970-х годах исследователи из Массачусетского технологического института нашли способ безопасно кодировать сообщения без предварительного обмена ключами. Этот тип безопасности, получивший название криптография с открытым ключом , сегодня защищает большинство электронных коммуникаций.Неизвестно, можно ли его взломать, но если вы придумаете способ, то у вас будет практически все в Интернете!

10. Таблички Pioneer

Наш последний код — это тот, который мы отправили другим — я действительно имею в виду других . Эти золото-алюминиевые таблички, прикрепленные к космическим кораблям Pioneer 10 и 11, изображают нас, нашу Солнечную систему и наше местоположение во Вселенной, и зашифрованы одним из свойств водорода как ключом к расшифровке нашего сообщения. Путешествуя по просторам космоса, вряд ли какая-либо инопланетная цивилизация обнаружит эти зонды.Но если они это сделают, мы передадим им нашу любовь к знаниям и секреты, которые мы используем, чтобы скрыть это.

Кевин Сэндс — автор книги «Ключ от Блэкторн» о молодом аптекаре по имени Кристофер Роу, который должен взломать код, чтобы предотвратить убийство. Узнайте больше о Кевине Сэндсе и его книге на его странице в Facebook. Купите ключ от Blackthorn в книжном магазине Guardian.

10 самых загадочных кодов и шифров в истории

Немецкий аббат Иоганнес Тритемиус был автором первой печатной книги по криптографии, но многие думали, что его секретные труды означают, что он балуется с дьяволом, и он был вынужден уйти в отставку.

Один из его кодов известен как шифр Аве Мария. Его книга Полиграфия состоит из 384 столбцов букв алфавита, каждой из которых соответствует кодовое слово, как показано в примерах выше.

Допустим, вы хотите зашифровать слово «монах». Используя приведенные выше таблицы, вы записываете соответствующее слово для каждой буквы из следующих друг за другом столбцов. Таким образом, закодированное сообщение для монаха будет следующим: Rector gloriosus mansionem immortalem.

Получатель выполняет то же самое в обратном порядке, чтобы раскрыть слово.Любой, кто перехватит сообщение — длинный список латинских слов — подумает, что это просто молитва, а это значит, что оно вряд ли вызовет подозрения.

Шифр ​​Белласо

В 16 веке , итальянский шифровальщик Джован Баттиста Беллазо осознал силу использования нескольких алфавитов для шифрования сообщений. В методе Белласо используются десять алфавитов, как показано на изображении ниже:

Чтобы использовать шифр, вы используете ключевое слово, предварительно согласованное между отправителем и получателем.

Мы выписываем это ключевое слово столько раз, сколько необходимо, над нашим сообщением, как показано ниже (мы использовали ROMVLVS). Чтобы зашифровать каждую букву, мы смотрим на алфавит, помеченный каждой буквой ключевого слова в таблице Белласо выше, а затем записываем букву, которая находится выше или ниже этого символа из сообщения, чтобы получить зашифрованную букву.

Затем закодированное сообщение было QMUNMTCPIIIALQSDAYM. Обратите внимание, что разные буквы в исходном сообщении могут быть зашифрованы как одна и та же зашифрованная буква — хороший способ запутать любого, кто перехватывает сообщение.

Дорабелла шифр

В июле 1897 года композитор сэр Эдвард Элгар был приглашен в гости к преподобному Альфреду Пенни. После этого Элгар написал благодарственную записку семье и приложил загадочную записку для их 23-летней дочери Доры.

Сообщение состоит из 87 символов, состоящих из серии соединенных полукругов, ориентированных в одном из восьми направлений.

Сама Дора утверждает, что никогда не расшифровывала сообщение. Любопытно, что в честь Доры названа одна из известных вариаций Enigma, что указывает на возможную связь.

Некоторые дешифровщики полагают, что шифр вовсе не письмо, а скорее закодированная музыкальная пьеса с ориентацией, представляющей ноты, и количеством полукругов, относящихся к естественным, плоским и резким нотам.

Код Шерлока

Сэр Артур Конан Дойл был очарован кодами и использовал их в качестве основного сюжета в истории Шерлока Холмса. Приключение танцующих людей. По сюжету землевладелец из Норфолка Хилтон Кубитт и его новая американская жена Элси начинают получать странные сообщения.

В сообщениях изображены танцующие мужчины с разным положением рук и ног и с флагами. Их прибытие причиняет Элси большие страдания, и Кубитт обращается за помощью к сыщику с Бейкер-стрит.

Шерлок понимает, что в сообщении используется простой шифр подстановки, где буква всегда представлена ​​одним и тем же танцующим человеком. Он использует метод, называемый частотным анализом, чтобы расшифровать сообщение. В английском языке наиболее часто используются буквы E, T, A, O, I, N, S, H, R, D и L, поэтому анализ того, какие стикмены используются наиболее часто, можно использовать для расшифровки сообщения.Хоумс понимает, что в одном из сообщений говорится, что ЭЛСИ ГОТОВЬСЯ К ВСТРЕЧИ СВОЕГО БОГА, и мчится в Норфолк.

Перед его прибытием Кубитт застрелен, но Холмс опознает убийцу как соседнего фермера Эйба Слейни, бывшего гангстера из Чикаго, который был связан с Элси во время ее пребывания в Америке.

Говорящие с кодом чокто

Когда 36-я дивизия армии США воевала на Западном фронте во Франции во время Первой мировой войны, ей приходилось полагаться на телефон для передачи сообщений.Однако армия была убеждена, что сообщения подслушивались немцами.

Внутри дивизии находилась компания коренных американцев чокто, говорящих на двадцати шести различных диалектах, большинство из которых никогда не были записаны. Их попросили перевести и передать сообщения полка, и немцы внезапно обнаружили, что они ничего не понимают из того, что было сказано.

Интересной особенностью системы было то, что диалект чокто не включал все необходимые военные термины, необходимые для передачи сообщений.Они использовали термин «большая пушка» для артиллерии и «маленькая пушка, стреляющая быстро» для пулемета.

Код ГП

Во время Второй мировой войны Управление специальных операций Великобритании общалось с агентами в тылу врага, используя коды, основанные на стихотворениях.

Первый шаг — выбрать пять слов из стихотворения, такого как Шекспир «Могу ли я сравнить тебя с летним днем? Ты милее и умереннее »и напишите их в верхнем ряду сетки.

Затем мы проходим алфавит, начиная с a, и находим первое вхождение в сетке, нумеруя его 1.Второй a пронумерован 2, третий 3. Затем мы переходим к букве b и делаем то же самое. Если b не найдено, мы просто переходим к c и продолжаем нумерацию, пока каждая буква не будет иметь номер. Затем вы записываете свое сообщение по буквам в столбцы под ним. Если сообщение слишком короткое для заполнения столбцов, заполните его xs.

Посмотрите на числа еще раз и запишите все буквы в столбце под цифрой 1, за которой следует 2 и так далее, чтобы получить закодированное сообщение LEI STS IAO TAM IOD BSN ERE LRD CII и так далее.Вам нужны оригинальные слова стихотворения, чтобы легко взломать этот код.

Кот мем код

Этот милый кот-мем может быть не совсем тем, чем кажется — он может скрывать секретное сообщение.

Стеганография, или скрытие сообщений, существует с древних времен, но сейчас некоторые люди обновляют ее, скрывая сообщения в информации о цвете цифровых изображений.

Систему изображения, известную как 24-битный RGB, можно использовать для различения миллионов различных оттенков, а вклад красного, зеленого и синего в каждый пиксель представлен восемью двоичными цифрами.Вклады варьируются от бесцветного (00000000) до полноцветного (11111111).

Разница в оттенках, представленная, например, 11111110 и 11111111, незаметна для человеческого глаза. Зная это, мы можем использовать крайнюю правую цифру, чтобы скрыть информацию. Один пиксель дает нам три двоичных цифры (красный, зеленый и синий) для игры, а веб-изображение размером 5 см в квадрате содержит более 20000 пикселей, поэтому вы можете легко скрыть текстовое сообщение или даже совершенно другое изображение, если получатель знает как извлечь информацию.

Квантовая криптография

Использование квантовой механики может оказаться лучшим криптографическим методом. Одна схема использует поляризацию фотонов, чтобы скрыть информацию.

Свет может быть поляризован одним из двух способов: в одном случае вибрация является горизонтальной или вертикальной (так называемая прямолинейная), а в другом — диагональной. Мы можем использовать эти поляризации для представления двоичных цифр 0 и 1. Например, в горизонтальной поляризации (-) может представлять 0, а вертикальная поляризация (|) представляет 1.Или левая диагональная поляризация (\) может быть 0, а правая (/), 1.

Чтобы это работало для обмена сообщениями, и отправитель, и получатель должны знать, какая схема поляризации была использована, прямолинейная или диагональная. Только при использовании детектора правильного типа вы получите правильную двоичную цифру.

Давайте посмотрим, что это значит. Алиса отправляет Бобу короткое (шестизначное) сообщение, используя фотоны, поляризованные случайным образом.

Битовая последовательность Алисы 1 0 0 1 1 0
Последовательность поляризации Х + Х + + Х
Отправленный фотон / \ | | \

X = диагональ; + = прямолинейный

Боб затем измеряет поляризацию фотонов, которые достигают его.Он случайным образом переключает свои детекторы с прямолинейной и диагональной поляризацией, что означает, что иногда его выбор совпадает с выбором Алисы, а иногда — нет.

Битовая последовательность Алисы 1 0 0 1 1 0
Предположение Боба о поляризации Х Х + + Х Х
Измерение Боба / \ | / \

Случайный выбор Боба подошел для первого, четвертого и шестого фотонов, хотя он этого еще не знает.Алисе и Бобу просто нужно позвонить, чтобы она могла сказать ему, какую схему поляризации она использовала для каждого фотона, не раскрывая, был ли бит и 0 или 1. Затем Боб может подтвердить, что он правильно понял для фотонов один, четыре и шесть. Это позволяет Алисе и Бобу использовать эти три фотона в качестве ключа шифрования, безопасность которого гарантируется законами физики — это называется квантовым распределением ключей.


Следите за Science Focus в Twitter, Facebook, Instagram и Flipboard

15 интересных шифров и кодов для изучения детьми

Изображение: Shutterstock

Дети любят говорить кодами — это заставляет их чувствовать себя умными.Они используют коды, когда хотят сообщить что-то секретное. В общем, они любят все, что требует взлома кодов и решения головоломок. Это дает их мозгу хорошую тренировку, а также повышает их уверенность в себе.

Использование секретных кодов помогает детям развивать коммуникативные навыки, навыки социального и абстрактного мышления. Эти навыки имеют решающее значение для их когнитивного и эмоционального развития и окажутся полезными на всех этапах жизни вашего ребенка.

Мы предлагаем вам полный список лучших секретных кодов для детей.Но прежде чем мы перейдем к списку, давайте разберемся с историей криптографии.

История криптографии

Криптография — это наука о сохранении секретности и безопасности информации путем преобразования ее в форму, понятную только отправителю и предполагаемому получателю. Самые ранние примеры криптографии были найдены в виде свитков в Египте и датируются примерно 1900 годом до нашей эры (1). Криптография также использовалась ассирийцами, китайцами и греками, и более широко в разных странах во время Второй мировой войны.

В то время как одни формы криптографии были в форме нестандартных иероглифов, другие представляли собой комбинацию изображений и письма. В 500-600 годах до нашей эры еврейские писцы разработали заменяющий шифр с обратным алфавитом, названный ATBASH. Греки изобрели квадрат Полибия, в то время как в более поздние годы криптография широко изучалась, и многие ее формы были разработаны и использовались во всем мире.

В чем разница между кодом и шифром?

Код связан со словами, тогда как шифр связан с отдельными буквами или цифрами.Например, предложение «Идет дождь» может быть кодом «Мне грустно» или «Мне нужно обнять». Коды используются, когда другая сторона также знакома с терминологией. Вы можете назначить любую фразу или слово в качестве кода для чего-то еще.

В случае шифра буквы слова переставляются или заменяются. Таким образом, вы смотрите на бессмысленное слово, которое будет переведено во что-то, когда вы его расшифруете. Например, ZMMQV можно преобразовать в APPLE с помощью шифра ATBASH. В некоторых шифрах для подстановки используются числа или символы.

Хотя термины коды и шифры различны, они часто используются как взаимозаменяемые.

15 секретных кодов для детей, чтобы узнать

Вот некоторые из лучших секретных кодов для детей. Их легко учить и учить, и ваши дети будут весело проводить время, используя их вместе с вами.

1. Код Морзе

Код Морзе — это секретный код, в котором ряд точек, тире и пробелов представляет буквы, цифры и знаки препинания. Каждая буква и цифра имеют уникальную комбинацию точек и тире, и сообщение можно передать, нажав на поверхность или используя фонарик.Продолжительность тире в три раза больше, чем у точки.

Вы можете загрузить распечатки из Интернета и заставить вашего ребенка запомнить последовательность различных букв и цифр, а затем посылать сообщение в виде ряда точек и тире.

2. Pigpen cipher

Pigpen cipher — это довольно простой шифр подстановки. В этом шифре каждая буква соединена с геометрическим символом. Он состоит из двух типов сеток, и в каждом слоте сетки написана буква.

Если вы хотите передать сообщение, вы должны заменить буквы на форму сетки, в которой они расположены. Вы можете использовать этот шифр как забавный способ занять своих детей.

3. Международный фонетический алфавит

IPA (международный фонетический алфавит), также известный как фонетический алфавит НАТО, традиционно использовался для передачи сообщений по радио. Возможно, вы встречали этот шифр в фильмах, где пилоты истребителей или вертолетов общаются друг с другом с помощью IPA.

Здесь каждой букве соответствует слово. Например, A — это Альфа, B — Браво, C — Чарли и т. Д. Когда ваш ребенок хочет произнести определенное слово, ему придется использовать IPA, а вам нужно выяснить, что это за слово. Например, для BAT они должны будут сказать Bravo Alpha Tango.

4. Отводной код

Отводной код является разновидностью азбуки Морзе. В этом коде вы передаете сообщение, нажимая на поверхность. Каждой букве присваивается два числа.

Вам нужно передать сообщение, используя количество нажатий, связанное с каждым номером.X обычно используется для завершения предложения и начала нового, а буква K приравнивается к букве C.

Например, чтобы указать букву D, вам нужно нажать один раз, сделать паузу, а затем нажать четыре раза. Итак, если ваше сообщение — «собака», шифр будет

. Этот код был популярен среди заключенных для передачи информации друг другу.

5. Scytale

Scytale был изобретен и использовался греками и спартанцами для криптографии. В этом шифре для передачи информации используется шифр транспозиции.Все, что вам нужно, это длинная и узкая полоска бумаги и предмет цилиндрической формы.

Оберните полоску бумаги по цилиндру (подойдет карандаш) так, чтобы бумага покрывала всю длину карандаша без зазоров. Напишите на нем обычное сообщение, а затем разверните бумагу. Сообщение будет выглядеть искаженным. Когда собеседник наматывает полоску на карандаш того же диаметра, он сможет прочитать сообщение.

6. Код сетки

Код сетки — один из самых простых кодов, которым вы можете научить своего ребенка.Все, что вам нужно сделать, это нарисовать сетку 5 × 5 и написать буквы A-E в левой части таблицы и цифры 1-5 в верхней части таблицы. Затем заполните сетку буквами алфавита. Вы можете поместить буквы I и J в одну ячейку.

Предложите своим детям закодировать предложение и наблюдайте, как они сами находят координаты и создают шифр.

Например, если слово «торт», код будет A3A1B5A5.

7. Цифры для букв

Если вы хотите что-то очень простое для маленьких детей, буквенный код — лучший вариант, который у вас есть.Вместо того, чтобы заставлять их рисовать символы и сетки, попросите их заменить каждую букву соответствующим ей числом. Например, A равно 1, B равно 2 и так далее.

Составьте небольшую таблицу и напишите числа вместо букв, и пусть ваши дети определят соответствующие буквы и слово. Им будет очень весело с этим.

8. Шифр ​​Атбаш

Этот шифр выполняется простой заменой каждой буквы соответствующей буквой с другого конца. Первоначально это было написано на иврите, но позже было адаптировано на английский язык.В этом шифре Z означает A, Y означает B, X означает C и так далее. Вы можете писать буквы алфавита слева направо (как обычно), а затем писать их справа налево так, чтобы каждая буква находилась под соответствующей буквой с другого конца.

Этот шифр очень интересен для детей. Позвольте им передавать сверхсекретные сообщения за обеденным столом, используя этот код.

9. Наполовину перевернутый алфавит

Если у вас мало времени (или бумаги), вы можете использовать этот вариант перевернутого алфавита.В этом шифре разделите буквы алфавита на группы по 13 штук в каждой. Каждой букве алфавита соответствует буква, стоящая на 13 позиций до или после нее.

Например, A обозначает N, N обозначает A, B обозначает O, O обозначает B и т. Д. Таким образом, APPLE будет NCCYR, а ZBBA — MOON.

10. Американский язык жестов (ASL)

ASL отлично подходит для передачи секретных сообщений издалека или через стекло. Обучение вашего ребенка ASL похоже на знакомство с новым разговорным языком.Освоив основы, они смогут общаться только с помощью жестов.

ASL также позволяет вашему ребенку общаться с людьми, которые плохо слышат, и позволяет им быть более инклюзивными в будущем. Кроме того, коммуникаторы ASL также пользуются большим спросом на рынке труда.

11. Ключевой шифр

Это еще один простой, но эффективный способ передачи секретных кодов. В этом подстановочном шифре вам нужно добавить уникальное слово или «ключ» в начало алфавита.Пропускайте буквы, входящие в «ключ» алфавита.

Например, если вы выберете слово «писать» в качестве «ключа», добавьте его перед алфавитом как W R I T E A B C D F G H J K L M N O P Q S U V X Y Z. Обратите внимание, что буквы в слове «писать» больше не появляются.

Теперь W означает A, R означает B, I означает C и так далее. Таким образом, если вы хотите написать слово «Наслаждайтесь», шифр будет EKFLY.

12. Шифр ​​сдвига Цезаря

Шифр ​​сдвига Цезаря назван в честь Юлия Цезаря, который изобрел и широко использовал этот шифр для шифрования сообщений.Это относительно простой шифр, в котором все, что вам нужно знать, — это значение поворота букв.

В этом шифре каждая буква сдвигается вниз на две-три позиции. Сдвиг называется вращением или ROT. Например, ROT2 означает, что C означает A, D означает B, E означает C и так далее, а ROT3 означает, что D означает A, E означает B, F означает C и так далее.

13. Код книги

Если у вас и вашего ребенка одна и та же книга, вы можете отправлять коды, содержащие слова в книге.Определитесь с сообщением, а затем поищите слова в книге. Затем на полоске бумаги напишите номер страницы, номер строки и номер слова.

Этот код требует большой точности для декодирования, и обе книги должны быть из одного издания и одного издания.

14. Код обратного алфавита

Вы можете попробовать этот очень простой код с детьми младшего возраста. Просто напишите слова задом наперед, и все готово. Если ваши дети еще не разгадали код, им потребуется время, чтобы решить.

Например, вы можете написать «HAVE A GREAT DAY» как «YAD TAERG A EVAH». Вы даже можете удалить пробелы, чтобы повысить коэффициент сложности.

15. Пропустить буквенный код

В этом коде вы должны пропустить каждую альтернативную букву, чтобы перейти к сообщению. Это отличный способ передавать сообщения между друзьями, потому что те, кто не знает шифра, не смогут расшифровать сообщение.

Выберите предложение, которое вы хотите зашифровать, и разделите каждое слово пополам. Если в слове нечетное количество букв, поместите лишнюю букву в левую половину слова.Напишите первую букву первой группы, а затем первую букву второй группы. Затем напишите вторую букву первой группы и вторую букву второй группы и так далее, пока все слова не будут зашифрованы. Например, если ваше предложение — «СЕКРЕТНЫЕ КОДЫ ДЛЯ ДЕТЕЙ», оно будет зашифровано как «SREECT CEOSD FRO KDIS».

Эти секретные коды для детей дадут вашим детям пищу для переживаний. Они получат массу удовольствия, создавая новые шифры и коды, которые вы сможете расшифровать, и почувствуют себя очень умными, чтобы успешно вас запутать.Итак, попробуйте эти секретные коды со своими детьми, и пусть они получат удовольствие от роли мини-секретных агентов.

Ссылки:
Статьи о здоровье MomJunction написаны после анализа различных научных отчетов и утверждений авторов-экспертов и организаций. Наши ссылки (цитаты) состоят из ресурсов, созданных властями в соответствующих областях. Вы можете узнать больше о достоверности информации, которую мы представляем, в нашей редакционной политике.

Рекомендуемые статьи

От шифра Цезаря до кода загадки и за его пределами

Шифры, коды и другие методы шифрования использовались на протяжении всей истории большей частью цивилизации в той или иной форме для предотвращения понимания сообщений неавторизованными людьми.Их изощренность значительно возросла на протяжении всей истории, и они широко используются сегодня.

Эти 11 методов варьируются от самых ранних примеров в истории до самых передовых методов шифрования в истории.

1. Шифр ​​Цезаря Shift использовался римской армией

Его первое появление: Неизвестно Вероятно, 1 век нашей эры

Где он появился: Римская Империя

Когда он был взломан (если применимо ): Неизвестно — Вероятно, между 5 и 9 веками нашей эры

Шифр ​​был назван в честь Юлия Цезаря, который, согласно Светонию, использовал его для шифрования военных и других официальных сообщений.

Поскольку большинство врагов Рима в то время были неграмотными, шифр какое-то время оставался надежным. К 9 веку нашей эры, после падения Рима, существуют записи о методах его взлома с использованием частотного анализа Аль-Кинди.

Источник: Matt_Crypto / Wikimedia Commons

2. Scytale был простым шифром, используемым спартанцами

Его первое появление: Древняя Греция — 7 век до н.э.

Где он появился: Классика / Древняя Греция / Спарта

Когда он был взломан (если применимо): Неизвестно — но известно о Плутархе (50–120 гг. Н. Э.)

Скитейл был древней формой шифрования, широко распространенной в древней / классической Греции.Это форма транспозиционного шифра, в котором буквы переупорядочиваются в сообщениях до того, как их расшифрует получатель.

В этом методе использовался цилиндр, вокруг которого был обернут пергамент и на нем написано сообщение. Получатель будет использовать стержень точно таких же размеров, чтобы прочитать сообщение.

Учитывая его простоту, противник тоже легко мог его расшифровать.

Источник: Luringen / Wikimedia Commons

3. Стеганография скрывает сообщения на виду

Первое появление: Около 440 г. Неизвестно

Стеганография — это метод сокрытия сообщений «на виду» путем маскировки их под что-то еще.Самое раннее зарегистрированное использование этой формы «шифрования» было описано Геродотом в его «Истории».

Он описывает, как Гистией послал сообщение своему вассалу, Аристагору, обрив голову своего самого доверенного слуги, «пометив» сообщение на его скальпе, а затем позволив волосам раба снова отрасти. Затем раба отправили к Аристагору и приказали снова побрить ему голову.

Этот метод также можно использовать для скрытия файлов или других сообщений в других файлах или сообщениях.

4.Шифр Свиньи использовался масонами

Его первое появление: Неизвестно — возможно, до 1531 года

Где он появился: Европа / масоны

Когда он был взломан (если применимо): Неизвестно

Свиной загон шифр, известный как масонский или масонский шифр, представляет собой геометрический простой шифр подстановки. Он использует символы для кодирования букв в сообщении.

Он кодируется и декодируется путем создания сетки или набора сеток для создания последующих символов.

Источник: (Адаптировано из) Anomie / Wikimedia Commons

5. Нарушение кода загадки значительно сократило время Второй мировой войны

Его первое появление: 1918-1920

Где оно появилось: Германия / нацистская Германия

Когда он был взломан (если применимо): Это зависит от источника — между 1941 и 1945 годами

Термин «код загадки» обычно понимается как устройство шифрования, используемое немецкими войсками во время Второй мировой войны для шифрования своих передач.

Машины Enigma были изобретены немцами в конце Первой мировой войны и затем приняты на вооружение различными вооруженными силами по всему миру.

Во время Второй мировой войны различные военные службы разработали свои собственные ключи шифрования, которые часто менялись ежедневно. Когда союзники взломают коды, силы Оси будут вынуждены изменить их — только для того, чтобы они взломали снова.

Основным примером этой «гонки вооружений» были различные фазы успеха немецких подводных лодок «Волчьи стаи» во время битвы за Атлантику.

Основная тяжесть работы по расшифровке была сделана польскими взломщиками кодов и известным Аланом Тьюрингом и его командой в Блетчли-парке с его машиной для взлома Bombe Enigma.

6. Шифр ​​Playfair использовал пары букв для шифрования

Его первое появление: 1854

Где он появился: Англия / Великобритания

Когда он был взломан (если применимо): Он все еще использовался во время Второй мировой войны, но постепенно заменялся с 1914 года.

Впервые разработанный Чарльзом Уитстоном в 1854 , шифр Playfair был назван в честь своего промоутера, лорда Playfair.

Эта форма шифрования использует пары букв, а не отдельные буквы в более простых шифрах замещения, что значительно затрудняет взлом.

7. Полиалфавитный шифр, наконец, проверенный частотный анализ

Его первое появление: 1467

Где он появился: Италия

Когда он был взломан (если применимо): Неизвестно

До изобретения Леон Баттиста Альберти его полиалфавитный шифр в 1467 большинстве шифров можно было решить с помощью частотного анализа.Его метод использует различные источники замены для разных частей сообщения.

Это стало самым большим достижением в криптологии с древних времен, за что он получил титул «отца западной криптологии». По крайней мере, по мнению Дэвида Хана.

8. Шифр ​​Виженера следует называть шифром Беллазо

Его первое появление: 1467

Где он появился: Италия

Когда он был взломан (если применимо): Метод расшифровки опубликовано в 1863 г.

В настоящее время широко признано, что шифр Виженера был первоначально создан Джованни Баттиста Беллазо (итальянский криптолог).Позже его ошибочно приписали Блезу де Виженера в 19 веке, отсюда и его нынешнее название.

Он шифрует текст, используя серию переплетенных шифров Цезаря на основе ключевого слова. Следовательно, это форма полиалфавитной замены.

Источник: Brandon T. Fields / Wikimedia Commons

9. Стандарт шифрования данных положил начало развитию современной криптологии

Его первое появление: 1970-е годы

Где он появился: IBM, Соединенные Штаты Америки

Когда он был взломан (если применимо): Он был заменен AES в начале 21 века

Стандарт шифрования данных (DES) был разработан IBM (на основе более ранней работы Хорста Фейстеля) в 1970-х годах.Это алгоритм с симметричным ключом, используемый для шифрования электронных данных.

Блок-схема обработки DES. Источник: Hellisp / Wikimedia Commons

10. Криптография с открытым ключом была официальной тайной в течение 27 лет

Ее первое появление: 1970

Где она появилась: Соединенное Королевство

Когда она была взломана (если применимо): Он был рассекречен в 1997 году

Криптография с открытым ключом была впервые задумана Джеймсом Х.Эллис в 1970 , работая криптографом в GCHQ, но вскоре он столкнулся с проблемами при попытке реализовать это. Его работа была улучшена в 1973 Клиффордом Коксом, который разработал алгоритм шифрования RSA.

Позднее адаптированный Малкольмом Дж. Уильямсоном в 1974 этот метод шифрования также использовался АНБ и оставался секретом в течение 27 лет , пока он не был рассекречен в 1997.

11.Расширенный стандарт шифрования — это современный стандарт

Его первое появление: 1998-2001

Где он появился: Соединенные Штаты Америки

Когда он был взломан (если применимо): 2011

AES, также называемый Rijndael, это современная форма шифрования электронных данных, впервые опубликованная Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST).

С тех пор он принят во всем мире.

Известные коды и шифры в истории и их роль в современном шифровании


Мы скрывали сообщения, пока отправляли сообщения.Первоначальная уловка заключалась в использовании скрытности; быстрые и скрытные посыльные передавали сообщения туда и обратно. Основной способ уберечь эти сообщения от посторонних глаз — просто не попасться. После того, как сообщение было обнаружено, оно попадало в руки плохих парней. Оттуда злоумышленник может просто прочитать сообщение, а затем узнать, что вы запланировали, или притвориться предполагаемым получателем и отправить ложный ответ, тем самым выполнив исходную атаку Man In The Middle (MITM).

Следующим шагом в обеспечении безопасности связи было то, что каким-то образом удалось скрыть истинное содержание сообщения.Если бы сообщение такого типа было перехвачено, злоумышленник не смог бы его прочитать, и, следовательно, информация была бы для них бесполезной. Искусство сокрытия содержания сообщения стало известно как криптография , которая представляет собой набор греческих слов , скрытых и , написанных .

Методы шифрования текста безграничны, как и наше воображение. Однако практическое применение любого данного метода шифрования очень ограничено. Методы шифрования и дешифрования должны быть известны обеим сторонам, и они должны быть достаточно строгими, чтобы злоумышленники не могли их угадать.Эти две, казалось бы, простые проблемы вечно преследовали системы шифрования. Игра по поддержанию работоспособности шифровальных шифров против непрекращающегося натиска плохих парней с целью взлома тех же самых систем привела к богатой и интересной истории шифров.

Введение в терминологию шифрования

Криптография — это богатая тема с очень интересной историей и будущим. Чтобы получить максимальную отдачу от этой статьи, лучше всего иметь базовые знания о нескольких терминах и концепциях.Следующий раздел поможет в этом, и вы можете пропустить его и вернуться к нему, если возникнет необходимость.

Блочный шифр

Блочный шифр шифрует сообщение с заданным количеством бит (блок) за раз.

Код

Коды

являются более сложными заменами, чем шифры, поскольку коды передают значение, а не прямую текстовую замену, например Орел приземлился . Для кодовых операций требуется какая-то ссылка, обычно называемая кодовой книгой .Из-за громоздкости транспортировки и обслуживания кодовых книг коды вышли из общего использования в современной криптографии в пользу шифров.

Шифр ​​

Шифры — это замена зашифрованного текста открытым текстом. Этому процессу не приписывается никакого смысла, это математическая или механическая операция, предназначенная для того, чтобы просто запутать открытый текст. НАПРИМЕР: алгоритм «вращения 13» (ROT13), в котором буквам назначается буква на 13 позиций после нее в алфавите. Это приводит к A = N, B = O и т. Д.Чтобы зашифровать или расшифровать сообщение, человеку нужно знать только алгоритм .

Шифрованный текст

Зашифрованный текст

— это нечитаемая зашифрованная форма открытого текста. Любой, кто пытается прочитать зашифрованный текст, должен сначала его декодировать. Расшифровка зашифрованного текста показывает читаемый открытый текст.

Пространство клавиш

Число возможных ключей, которые могли быть использованы для создания зашифрованного текста. Теоретически сложность перебора зашифрованного текста усложняется по мере увеличения пространства ключей.

Хэш

Хэш — это шифр, который используется для предоставления отпечатка некоторых данных, а не зашифрованного текста этих данных. Хеш-шифры принимают какое-то сообщение в качестве входных данных и выводят предсказуемый отпечаток пальца на основе этого сообщения. Если сообщение каким-либо образом изменится, каким бы тривиальным оно ни было, отпечаток пальца должен сильно отличаться. Чаще всего хеши используются для проверки того, что локальная копия некоторого файла является истинным воспроизведением исходного файла.

Отличительными чертами хорошего шифра хеширования являются:

  1. Это детерминированный ; это означает, что одно и то же сообщение, проходящее через один и тот же хэш-шифр, всегда будет давать один и тот же отпечаток пальца, и
  2. Имеет низкий уровень коллизия ; Это означает, что разные сообщения, проходящие через один и тот же хеш-шифр, должны давать разные отпечатки пальцев.

Одноалфавитные шифры

Шифр, который использует один алфавит и обычно представляет собой простую транспозицию. Например, буква A будет представлена ​​буквой F.

Их так легко взломать, что теперь у нас есть криптограмм книг в аптеках вместе с кроссвордами для развлечения.

Некоторые примеры одноалфавитных шифров:

  • Шифр ​​Цезаря
  • Шифр ​​Pigpen
  • Шифр ​​Playfair
  • Код Морзе (несмотря на название)

Обычный текст

Открытый текст

относится к читаемому тексту сообщения.Открытый текст зашифрован в зашифрованный текст и может быть расшифрован получателем обратно в открытый текст.

Полиалфавитные шифры

Это транспозиционный шифр, но, в отличие от одноалфавитных шифров, используется более одного алфавита. В зашифрованный текст встроены сигналы, которые сообщают получателю об изменении алфавита.

Некоторые примеры полиалфавитных шифров:

  • Шифр ​​Альберти
  • Шифр ​​Виженера

Потоковый шифр

Потоковый шифр шифрует сообщение по одному символу за раз.Машина Enigma — это пример потокового шифра.

Симметричные / асимметричные ключи

Во всех системах шифрования, кроме самых тривиальных, для шифрования и дешифрования сообщений требуется ключ. Если для обеих целей используется один и тот же ключ, то этот ключ называется симметричным . Если для шифрования и дешифрования используются разные ключи, как в случае с криптографией с открытым ключом, то считается, что ключи асимметричные .

Симметричные ключи обычно считаются немного более сильными, чем асимметричные.Но у них есть бремя необходимости безопасного метода для передачи ключей всем участникам сообщения до использования.

Криптоанализ

Есть два способа узнать открытый текст из зашифрованного текста. Первый способ — расшифровать зашифрованный текст с использованием ожидаемых методов дешифрования. Второй способ — использовать анализ для обнаружения открытого текста, не имея ключа шифрования. Последний процесс в просторечии называется взлом криптовалюты , что более правильно называть криптоанализом.

Частотный анализ

Криптоанализ проверяет зашифрованный текст и пытается найти шаблоны или другие индикаторы, чтобы выявить открытый текст под ним. Чаще всего используется метод криптоанализа частотный анализ . В английском языке 26 букв, и частота букв в обычном языке известна. Гласные, такие как A и E, встречаются чаще, чем буквы, такие как Z и Q. Если сделать еще один шаг назад, целые слова, такие как THE и AN, встречаются чаще, чем такие слова, как ANT или BLUE.

Чтобы уменьшить частоту слов, зашифрованный текст можно разбить на стандартные блоки, а не оставить в их естественной форме. Например:

Учитывая открытый текст:

СКОЛЬКО ДРЕВЕСИНЫ БЫЛ ДЕРЕВЯННЫЙ ПАТРОНОМ, ЕСЛИ ДЕРЕВЯННЫЙ ПЕРЕПОР МОЖЕТ ВЫПРАВИТЬ ДЕРЕВЯНУ

и применяя шифр Цезаря с поворотом на 16, мы получаем следующий открытый текст:

XEM CKSX MEET MEKBT Q MEET SXKSA SXKSA YV Q MEET SXKSA SEKBT SXKSA MEET

Частотный анализ дает нам некоторые подсказки относительно открытого текста:

  • Фразы MEET и SXKSA появляются повторно
  • Буквы Q появляются сами по себе дважды, что является убедительным показателем того, что Q — это либо A, либо I
  • Слово MEET почти наверняка будет иметь две гласные в середине, потому что в этой позиции будет очень мало слов с двумя одинаковыми согласными.
  • Недостаток ротационных шифров состоит в том, что ни одна буква не может равняться самой себе, поэтому мы можем исключить фактическое слово MEET как открытый текст.
  • Если мы предположим, что Q — это либо A, либо I, то мы также можем предположить, что E не является ни A, ни I и не может быть E. Поскольку мы почти уверены, что E — гласная, то оставляет нам E как O или U. Оттуда не требуется больших усилий, чтобы проверить эти варианты, и в конечном итоге мы получим вероятное слово WOOD .
  • Если WOOD правильный, то мы можем изменить те же буквы другими словами: E = 0, M = W, T = D, Q = A, и продолжить работу над зашифрованным текстом.
  • Другой способ продолжить — проверить, является ли это простым шифром вращения. Для этого мы должны вычислить смещение от буквы зашифрованного текста и буквы открытого текста, такой как M = W. Это дает нам 16, и если мы затем перевернем каждую букву назад на 16 слотов в алфавите, остальная часть открытого текста либо сделает толку, а то все равно будет тарабарщина непонятная.

Теперь рассмотрим тот же пример, если используются стандартные блоки. Зашифрованный текст будет выглядеть так:

XEMCK SXMEE TMEKB TQMEE TSXKS ASXKS AYVQM EETSX KSASE KBTSX KSAME ET

Хотя это не делает невозможным частотный анализ, это значительно усложняет его.Первым шагом в изучении этого типа шифра будет попытка восстановить его естественную формулировку. По-прежнему можно увидеть повторения, такие как MEET и SXKSA , но гораздо сложнее выделить отдельные слова, такие как Q .

Если вам нравятся такие вещи, загляните в раздел журналов в местной аптеке или книжном магазине. Обычно книги о криптоиграх находятся в том же разделе, что и книги с кроссвордами.

Использование замененных криптографических ключей

При современном использовании ключи криптографии могут быть просрочены и заменены.В больших системах, таких как используемые в вооруженных силах, криптографические ключи заменяются в установленное время ежечасно, ежедневно, еженедельно, ежемесячно или ежегодно. Когда ключ заменяется, предыдущий ключ считается замененным на . Замененные ключи должны быть уничтожены, потому что они представляют собой чрезвычайно ценный инструмент криптоанализа. Если злоумышленник собрал и накапливал зашифрованные сообщения и позже может расшифровать эти сообщения, получив замененный ключ, используемый для их шифрования, это создает благодатную почву для криптоанализа сообщений текущего дня.

В коммерческом Интернете в эпоху после Сноудена легко представить, что АНБ получит замененные ключи SSL и вернется к расшифровке огромного массива данных, полученных с помощью таких программ, как PRISM.

Квантовые вычисления и криптоанализ

Сегодняшние компьютеры не претерпели значительных изменений с момента их появления. На фундаментальном уровне компьютеры работают с битами , которые представляют собой отдельные слоты, которые могут содержать либо значение 1, либо значение 0. Каждый процесс, происходящий на компьютере, включая шифрование и дешифрование сообщений, должен быть сведен к этот простой фундамент.

Напротив, квантовые компьютеры работают с использованием физических концепций суперпозиции и запутанности вместо битов для вычислений. Если окажется возможным, квантовые вычисления, вероятно, смогут взломать любую современную криптосистему за долю времени, которое требуется сегодня. И наоборот, квантовые вычисления также должны поддерживать новые типы шифрования, которые открывают совершенно новую эру криптографии.

Историческое развитие

Исходные моноалфавитные и полиалфавитные шифры имели ту же проблему: они использовали статический, никогда не меняющийся ключ.Это проблема, потому что, как только злоумышленник понял, как, например, построить диаграмму свинки, он сможет расшифровать каждое отдельное сообщение, когда-либо зашифрованное с помощью этого алгоритма.

Ключи шифрования

Чтобы еще больше запутать текст, была разработана концепция смены ключей. Используя шифр Цезаря, можно было изменить зашифрованный текст, просто увеличив значение поворота. Например:

Использование шифра Цезаря для шифрования фразы FLEE TO THE HILLS FOR ALL IS LOST

  Вращение 10 зашифрованного текста:
PVOO DY DRO RSVVC PYB KVV SC VYCD

Вращение 4-х шифр-текста:
JPII XS XLI LMPPW JSV EPP MW PSWX  

Преимущество применения произвольного ключа к открытому тексту состоит в том, что тот, кто знает, как работает шифр Цезаря, все равно не сможет расшифровать текст, не зная, какое значение поворота было использовано для его шифрования.

Хотя приведенный выше пример является простым примером из-за тривиальной природы шифра Цезаря с самого начала, применение более сложных ключей может значительно повысить безопасность зашифрованного текста.

Значимые шифры

На протяжении всей истории существовало много типов шифров. Изначально они начинались как военный инструмент, а военные до сих пор остаются самыми активными пользователями криптографии. Из этих военных корней мы видим, что для успеха шифр должен иметь эти атрибуты.

  • устойчивость к криптоанализу
  • Достаточно универсален для перевозки курьером в суровых условиях
  • прост в использовании на грязном, кровавом поле битвы

Любой шифр, который был подвержен ошибкам при шифровании или дешифровании на поле боя или слишком легко поддавался перехвату и проверке, длился недолго. Имейте в виду, что одна ошибка в шифровании может сделать все сообщение полностью нечитаемым для получателя.

Некоторые из наиболее известных шифров следуют в следующем разделе.

Scytale — 120 г. н.э.

Это моноалфавитная симметричная система шифрования. Отправитель и получатель должны иметь деревянный цилиндр одинакового диаметра. Фактически, это ключ .

Отправитель берет длинный узкий кусок ткани и наматывает его на скитале. Затем он записывает сообщение в стандартном формате справа налево на ткань. Затем ткань снимается со скитале и выглядит как длинная полоса ткани, которую можно сморщить и спрятать в самых маленьких местах для транспортировки.

Получателю просто нужно обернуть тканью соответствующий скитейл, и сообщение станет ясным. Хотя этот простой шифр очень быстро подпадает под криптоанализ, предпосылка состоит в том, что только скитейл точно такого же диаметра может расшифровать сообщение.

Виженера — 1553

Первоначально описанный Джованом Беллазо в 1553 году, шифр Виженера был воссоздан несколько раз, в последний раз Блез де Виженера в 19 веке. Это один из первых полиалфавитных шифров.Он по-прежнему симметричен по своей природе, но он был достаточно прочным, чтобы сломать его, поэтому он использовался более трех столетий.

Полиалфавитные шифры позволяют использовать множество алфавитов во время шифрования, что значительно увеличивает пространство ключей зашифрованного текста. Ранние версии полиалфавитных шифров требовали строгой привязки к точкам, в которых алфавит изменялся. Реализация этого шифра в Bellaso позволяла отправителю изменять алфавиты в произвольных местах в процессе шифрования.Сигнал смены алфавита должен был быть согласован заранее между отправителем и получателем, поэтому это все еще симметричный метод шифрования.

Шифр ​​Виженера использовался на практике еще во время Гражданской войны в США. Однако хорошо известно, что Союз неоднократно нарушал эти сообщения, потому что руководство Конфедерации в значительной степени полагалось на слишком мало ключевых фраз, чтобы сигнализировать об изменении алфавита.

Pigpen Cipher — 1700’s

Также известный как масонский шифр, шифр Свиньи — еще один симметричный моноалфавитный шифр подстановки.Шифрование и дешифрование выполняется путем разметки 4-х сеток. Две сетки содержат 9 ячеек, как доска для крестиков-ноликов, а две сетки напоминают большую букву X и содержат по 4 ячейки каждая. Вместе 26 пробелов совпадают с 26 буквами латинского алфавита. Все секции однозначно идентифицируются по комбинации формы секции и наличию или отсутствию на ней точки. Сообщения шифруются с использованием идентификатора раздела вместо фактического письма.

Я создал ключ шифра Pigpen:

Расшифровка выполняется путем создания той же сетки и обратного переноса идентификатора раздела на букву.Таким образом, текстовая фраза READ COMPARITECH зашифровывается в эту серию изображений:

Шифр ​​Playfair — 1854

Шифр ​​Playfair использует 26 биграмм (две буквы) вместо 26 монограмм в качестве ключа кодирования. Это значительно увеличивает пространство ключей зашифрованного текста и очень затрудняет частотный анализ. Сообщения, закодированные в Playfair, создаются путем построения сетки букв 5 на 5, которая генерируется случайной короткой фразой, а затем заполнения остальной части сетки неповторяющимися буквами алфавита.Эта сетка образует ключ, и любой, кто хочет расшифровать сообщение, должен восстановить эту же сетку. Из этого можно сделать вывод, что получатель также должен знать ту же короткую фразу, которая использовалась для шифрования сообщения, которую гораздо труднее определить, чем простое число ротации.

Проницательные читатели поймут, что 5 x 5 = 25, но в латинском алфавите 26 букв. Для этого буквы I и J обычно используются как взаимозаменяемые. Также можно использовать любые две другие буквы, но эта информация должна быть передана получателю, чтобы убедиться, что он правильно декодирует сообщение.

После того, как сетка была построена, пользователям нужно было знать только 4 простых правила, чтобы зашифровать или расшифровать сообщение. В письменной статье сложно понять смысл, поэтому я создал сетку Playfair для иллюстрации. Я использовал фразу READ COMPARITECH в качестве ключевой. Записав это, я начинаю писать алфавит, чтобы заполнить остальную часть сетки. Помните, что каждая буква может быть в сетке только один раз, и I и J взаимозаменяемы. Это дает мне ключ Playfair, как на изображении ниже.Красные буквы пропущены, потому что они уже есть в сетке.

Имейте в виду, что этап READ COMPARITECH — это просто случайная фраза для построения сетки. Это не зашифрованный текст. Эта результирующая сетка будет использоваться для шифрования вашего открытого текста.

Одноразовые колодки (OTP) — 1882

Одноразовый блокнот (OTP) относится к системе симметричного шифрования с использованием ключей, которые меняются с каждым отдельным сообщением. Если ключи действительно равны один раз , то зашифрованный текст будет чрезвычайно устойчив к криптоанализу.Эти клавиши изначально были буквально написаны на блокнотах, и, поскольку каждая клавиша используется только один раз, название One Time Pad прижилось.

На практике сложно правильно развернуть OTP. Как симметричная система, она требует, чтобы отправитель и все получатели имели одну и ту же книгу OTP. У него также есть существенный недостаток, заключающийся в том, что сообщение не может быть длиннее, чем используемый блокнот. Если бы это было так, то части блокнота пришлось бы использовать повторно, что значительно ослабляет шифрованный текст для криптоанализа.

OTP все еще используются в некоторых вооруженных силах для быстрых тактических полевых сообщений.

Engima — 1914

Созданная гражданином Германии Артуром Шербиусом после Первой мировой войны для коммерческих целей машина Enigma представляет собой полиалфавитную машину с потоковым шифрованием. Машина состояла из клавиатуры, световой панели и нескольких регулируемых роторов. Операторы устанавливали положение роторов, а затем вводили сообщение на клавиатуре. При вводе каждой буквы на световой панели загоралась соответствующая буква.Это было зашифрованное письмо, из которого образовался зашифрованный текст. Приемники должны знать правильные настройки роторов для использования, а затем они выполняют тот же процесс. Однако по мере того, как получатель вводит каждую букву зашифрованного текста, соответствующая буква, которая высвечивается, будет буквой открытого текста.

Немецкие военные улучшили машину, добавив коммутационную панель, поэтому считали ее небьющейся и использовали Enigma для всего. Шифровальное бюро польского генерального штаба раскрыло германскую военную загадку в 1932 году.Им удалось перепроектировать машину на основе информации, полученной из-за низкой операционной безопасности (OpSec) немецких пользователей Enigma. Однако они не могли расшифровать сообщения до тех пор, пока французы не поделились информацией об Enigma, полученной от одного из их немецких шпионов.

Польское бюро политических шифров было в состоянии читать немецкий трафик Enigma в течение многих лет, пока постоянные успехи Германии в системе не сделали его слишком трудным. В этот момент, незадолго до начала Второй мировой войны, Великобритания и Франция были объединены, и мониторинг и расшифровка трафика Enigma стали частью Project Ultra.

Принято считать, что способность союзников расшифровывать трафик Enigma сократила исход Второй мировой войны на несколько лет.

Семейство хеш-шифров SHA 1993-2012

SHA — это семейство алгоритмов, которые используются для хеширования, а не для шифрования, и опубликовано Национальным институтом стандартов и технологий (NIST). Исходный шифр SHA, опубликованный в 1993 году, теперь имеет обозначение SHA-0 , чтобы соответствовать соглашениям об именах последующих версий.

Было показано, что SHA-0 и SHA-1 (выведены из эксплуатации в 2010 г.) не соответствуют стандартным критериям хеширования (перечисленным в разделе терминологии) и больше не используются. HMAC-SHA1 по-прежнему считается неразбитым, но от SHA-1 во всех вариантах следует отказаться в пользу более высоких версий, где это возможно.

Текущие шифры SHA SHA-2 и SHA-3 (2012) оба все еще используются.

MD5 Хэш — 1991

MD5 — это алгоритм хеширования, разработанный в 1991 году для решения проблем безопасности в MD4.К 2004 году MD5 был фактически взломан краудсорсинговыми усилиями, показавшими, что MD5 был очень уязвим для атаки Birthday Attack

.

отпечатков пальцев MD5 по-прежнему предоставляются для проверки файлов или сообщений. Но поскольку он криптографически взломан, на хэши MD5 можно положиться только для обнаружения непреднамеренных изменений файлов или сообщений. Преднамеренные изменения могут быть замаскированы из-за слабости алгоритма.

Современные шифры

Криптография сегодня широко используется в Интернете.Большая часть нашей интернет-активности зашифрована с использованием TLS (Transport Layer Security), а обмен ключами происходит с использованием асимметричного процесса.

Компьютеры исключительно хороши в обработке данных с помощью алгоритмов. Когда на сцене появились компьютеры, разработка шифров резко возросла. Компьютеры — не только отличный инструмент для создания криптографических шифров , они также исключительно полезны для взлома криптографических шифров с помощью криптоанализа. Это означает, что увеличение мощности компьютеров всегда предвещает появление новых шифров, а старые шифровки списываются, потому что их теперь слишком легко взломать.

Из-за этой бесконечной битвы за вычислительную мощность компьютеры, использующие Интернет, обычно поддерживают большой список шифров в любой момент времени. Этот список шифров называется набором шифров , и когда два компьютера подключаются, они совместно используют список шифров, которые они оба поддерживают, и согласовывается общий шифр для выполнения шифрования между ними. Этот процесс существует для обеспечения максимальной совместимости между пользователями и серверами в любой момент времени.

Шифры, такие как Enigma и DES (стандарт шифрования данных), были взломаны и больше не считаются безопасными для криптографического использования.На сегодняшний день RSA (Rivest, Shamir, Adleman) и AES (Advanced Encryption Standard) считаются безопасными, но по мере увеличения вычислительной мощности они также упадут в один прекрасный день, и необходимо будет разработать новые шифры, чтобы продолжить использование криптографии на Интернет.

Криптография с открытым ключом

Криптография с открытым ключом

— это асимметричная система, широко используемая сегодня людьми и компьютерами. Ключ, используемый для шифрования данных, но не для их дешифрования, называется открытым ключом . У каждого получателя есть собственный открытый ключ, который широко доступен.Отправители должны использовать открытый ключ предполагаемого получателя для кодирования сообщения. Затем получатель может использовать свой сопутствующий секретный ключ, называемый закрытым ключом , , для расшифровки сообщения.

RSA — это базовый шифр, используемый в криптографии с открытым ключом. Шифр RSA умножает два очень больших простых числа вместе как часть процесса генерации ключа. Его сила основана на том факте, что противник должен будет правильно разложить этот продукт на два первоначально использованных простых числа.Даже при сегодняшней вычислительной мощности это в большинстве случаев невозможно. Вы можете вспомнить, что факторизация — это процесс уменьшения числа до двух наименьших чисел, которые можно умножить вместе, чтобы получить исходное число. Простые числа имеют только два множителя: 1 и самих себя. Более подробно я описываю криптографию с открытым ключом здесь ..

Асимметричные шифры медленнее симметричных шифров, но реализация асимметричного шифрования с открытым ключом имеет одно явное преимущество: поскольку открытый ключ не может использоваться для расшифровки сообщений, его можно передать отправителю без каких-либо мер предосторожности.Таким образом, двум сторонам нет необходимости обмениваться ключами перед обменом своим первым зашифрованным сообщением.

Для таких мелких вещей, как электронная почта, асимметричная криптография подходит, но для крупномасштабного шифрования, такого как целые диски или резервные копии файлов, она слишком медленная. Большинство крупномасштабных криптосистем сегодня используют гибридный подход; асимметричное шифрование используется для обмена симметричными ключами, а затем симметричные ключи используются для фактических процессов шифрования и дешифрования.

Непрерывный зашифрованный текст

Учитывая наши сегодняшние вычислительные мощности, может показаться невероятным обнаружение некоторых очень старых зашифрованных текстов, которые еще не были расшифрованы.

Последнее письмо убийцы Зодиака

Убийца Зодиак — серийный убийца, терроризировавший Калифорнию в течение нескольких лет в конце 60-х годов. За это время убийца отправил в полицию 4 зашифрованных сообщения, из которых четвертое до сих пор не повреждено.

Есть некоторые утверждения, что люди взломали последний шифр, но ничего, что не выдержало критики.

Три последних сообщения Enigma

Еще не все сообщения Enigma расшифрованы. Хотя это не имеет большого военного значения, существует проект Enigma @ Home , который пытается расшифровать несколько оставшихся сообщений от 1942 года.Подобно другим проектам @ home , таким как SETI @ Home , проект использует свободные циклы ЦП на компьютерах участников, чтобы попытаться расшифровать окончательные сообщения.

Что дальше?

Вычислительная техника — все еще молодая наука. Мы все еще работаем с «версией 1», а это означает, что наши компьютеры по-прежнему ограничены двоичными функциями единиц и нулей. Квантовые вычисления, вероятно, станут следующим большим достижением в вычислениях, и они кардинально изменят принцип работы вычислений, а не просто увеличат вычислительную мощность для обработки большего количества единиц и нулей.В квантовой механике это странное собственно называется «суперпозицией», что означает, что что-то может находиться в более чем одном состоянии, пока не будет обнаружено. Самый известный мысленный эксперимент, иллюстрирующий суперпозицию, — это эксперимент с котом Шредингера, в котором кот в ящике и жив, и мертв, пока не перейдет в одно из этих состояний после наблюдения.

В вычислениях это означает, что кубиты (квантовые биты) могут иметь два состояния вместо одного состояния двоичного файла. В то время как бит может быть только 1 или 0, кубит может быть обоими через концепцию суперпозиции.Это не только делает сложную математику, такую ​​как та, которая используется для разложения больших чисел, почти тривиальной, но также может означать конец атак Main-In-The-Middle.

Еще одно свойство квантовой передачи — понятие «интерференция». Интерференция — это поведение субатомных электронов, которые проходят через барьер, а затем воссоединяются на другой стороне. Вмешательство может иметь место только в том случае, если его никто не наблюдает (дерево, лес, кто-нибудь?). Следовательно, для кого-то было бы теоретически невозможно перехватить сообщение, прошедшее через квантовую систему, не будучи обнаруженным.Путь электронов изменится в результате наблюдения, и интерференция больше не возникнет, что означает, что сообщение было обнаружено. Лучший квантовый компьютер в настоящее время имеет несколько кубитов, но технология быстро развивается.

«Scytale» от Lurigen. CC Поделиться-A-Like 3.0

Секретный язык: криптография и секретные коды

Рон Хипшман

Когда вы были ребенком, у вас было кольцо-декодер «Captain Midnight»? С его помощью вы могли отправлять друзьям сообщения, которые никто не мог прочитать.Или, может быть, вы помните, как использовали специальные символы для написания заметок в классе. Если записку перехватили, ваш учитель ничего не узнал бы о вашем романе.

В более серьезных случаях наши военные и дипломатические силы используют коды и шифры для защиты конфиденциальной информации от посторонних глаз. Компании также отправляют данные, которые были закодированы, чтобы попытаться защитить коммерческую тайну и закулисные сделки. В конце концов, вы не хотите, чтобы ваш конкурент знал, что вы собираетесь приобрести его компанию с выкупом за счет заемных средств.

Изучение шифрования и кодирования (на передающей стороне), а также расшифровки и декодирования (на принимающей стороне) называется криптографией от греческого κρυπτός (криптос), или скрытый и γράφειν (графия), или письмо. Если вы не знаете греческого языка (а некоторые из нас знают), приведенные выше буквы могут быть формой кода! Хотя различие нечеткое, шифры отличаются от кодов. Когда вы заменяете одно слово другим словом или предложением, как, например, в словаре иностранного языка, вы используете код.Когда вы смешиваете или заменяете существующие буквы, вы используете шифр. (Я сказал вам, что разница нечеткая, и вы можете комбинировать коды и шифры, заменяя одно слово другим, а затем смешивая результат.) Мы сконцентрируемся на шифрах.

Чтобы шифр был полезным, необходимо знать несколько вещей как на отправляющей, так и на принимающей стороне.

  1. Алгоритм или метод , используемый для шифрования исходного сообщения (известного как открытый текст).
  2. Ключ , используемый с алгоритмом, позволяющим зашифровать и дешифровать открытый текст.
  3. Период или время , в течение которого ключ действителен.

По аналогии, чтобы попасть в свой дом, нужно вставить ключ в замок, чтобы открыть дверь. Этот процесс (использование ключа и замка) является методом или алгоритмом. Теперь этот метод работает только в том случае, если у вас есть правильный ключ, который можно вставить в замок, и ваш ключ будет действителен только до тех пор, пока вы проживаете в конкретном жилище. Следующий житель поменяет замки на другой ключ, чтобы убедиться, что вы не можете войти, даже если вы знаете метод.

Выбор трех вышеперечисленных пунктов — алгоритма, ключа и периода — зависит от ваших потребностей. Если вы находитесь на поле боя и получаете текущие тактические данные, вам нужен алгоритм, который упрощает расшифровку сообщения в пылу битвы. С другой стороны, вы также должны предполагать, что ваш оппонент перехватил ваше зашифрованное сообщение и пытается его сломать. Следовательно, вы должны выбрать достаточно сложный алгоритм (метод), чтобы к тому времени, когда ваш оппонент это выяснил, данные были бесполезны.Чем проще алгоритм вы выберете, тем чаще вам придется менять ключ, открывающий код, — если вы хотите держать своего врага в неведении.

Шифры делятся на две основные категории; шифры подстановки и шифры транспонирования. Шифры подстановки заменяют буквы в открытом тексте другими буквами или символами, сохраняя порядок, в котором символы располагаются одинаково. Шифры транспонирования сохраняют все исходные буквы нетронутыми, но меняют их порядок. Результирующий текст любого метода шифрования называется зашифрованным текстом.Конечно, вы можете использовать оба метода один за другим, чтобы еще больше запутать непреднамеренного получателя. Чтобы почувствовать эти методы, давайте взглянем на некоторые шифры.


Шифры замещения и кольца декодера

Мы постоянно используем подстановочные шифры. (На самом деле, шифры подстановки в большинстве случаев можно было бы правильно называть кодами.) Код Морзе, сокращение, семафор и код ASCII, с которым эти символы хранятся внутри моего Macintosh, — все это примеры.(ASCII означает Американский стандартный код для обмена информацией, на всякий случай, если вам интересно.) Единственное различие между этими и шпионскими кодами состоит в том, что приведенные выше примеры стандартизированы, так что их знают все.

Кольцо декодера Captain Midnight (которое также является кольцом «кодировщика») позволяет выполнять простой шифр подстановки. Обычно он имеет два концентрических колеса букв, от A до Z. Вы вращаете внешнее кольцо и заменяете буквы в своем сообщении, находящемся на внешнем кольце, буквами, расположенными прямо под ним на внутреннем кольце (см. Диаграмму).Здесь алгоритм заключается в смещении алфавита, а ключ — это количество символов для его смещения. Юлий Цезарь использовал эту простую схему, смещая на 3 символа (Он бы поставил «A» на внешнем кольце букв поверх «D» на внутреннем кольце, если бы у него было кольцо декодера Captain Midnight.) Слово «EXPLORATORIUM» «таким образом становится» HASORUDWRULXP. » Такая схема была легко сломана и показала определенную степень наивности Цезаря в отношении разведки врага.


Шифр ​​подстановки колес

Щелкните здесь, чтобы загрузить копию Cypher Wheel (12k PDF).Скопируйте и вырежьте два колеса. Поместите меньшее колесо поверх большего колеса и поверните их так, чтобы ваша «ключевая буква» на маленьком колесе оказалась под буквой «А» большого колеса. Теперь вы можете зашифровать свой открытый текст и передать его другу, который знает правильную ключевую букву.

Вы можете немного усложнить декодирование своего зашифрованного текста, если бросите в шляпу 26 листов бумаги, на каждом из которых написана буква алфавита, вытащите их по одной и положите рядом друг с другом. нормальный алфавит.Результат может выглядеть следующим образом (я просто использовал порядок клавиш на своей клавиатуре, поэтому вы можете назвать это кодом «Qwerty»):

Обычная буква 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 
Буква зашифрованного текста Q W E R T Y U I O P A S D F G H J K L Z X C V B N M

Вы можете составить секретное сообщение из приведенной выше таблицы. Каждый раз, когда вы видите «Я», вы заменяете внизу «О» и так далее для других символов. Сообщение «Встретимся после школы за спортзалом» будет выглядеть так:

.

«DTTZ DT QYZTK LEIGGS WTIOFR ZIT UND.»

Длина слова — особенно короткие слова — дает отличные подсказки относительно природы кода (см. Частотные диаграммы). Чтобы скрыть ваше сообщение, игнорируйте пробелы и разбейте сообщение на части равного размера. В шпионском бизнесе обычно используется пять букв, поэтому ваше сообщение будет выглядеть следующим образом (обратите внимание, что в конце добавлен дополнительный «фиктивный» символ «M», чтобы оно представляло собой группу из пяти букв. У получателя не должно быть никаких проблема с лишним персонажем.):

DTTZD TQYZT KLEIG GSWTI OFRZI TUNDM

Другая популярная система, называемая схематическим шифром, используемая многими детьми в школе, заменяет буквы символами, а не другими буквами.Эта система, по сути, аналогична системе замены букв, но ее легче запомнить, чем 26 случайно выбранных букв. Здесь используются доски для крестиков-ноликов и два крестика, как показано ниже.

То же секретное сообщение, что и выше, с использованием линий, окружающих каждую букву (и включая точку, где необходимо), становится:

Несмотря на то, что это выглядит как неразборчивый текст из космоса, на это у ручного криптолога уйдет не более 10 минут, чтобы разобраться.Почему? При наличии достаточного количества зашифрованного текста определенные закономерности становятся очевидными. Обратите внимание, как часто появляется пустой четырехсторонний прямоугольник: шесть раз из 29 символов или примерно в 20% случаев. Это сразу указывало бы на то, что пустое поле почти наверняка было символом «Е», наиболее часто используемой буквы в английском языке. Другие буквы также можно определить по их частоте и по их ассоциации с другими соседними символами (см. «Частоты»). Почти все шифры подстановки открыты для такого рода анализа.

Фрэнсис Бэкон создал один из наиболее интересных подстановочных шифров. Он использовал два разных шрифта, немного различающихся по весу (жирности). Он разбил свой зашифрованный текст на 5 групп символов, каждая из которых будет представлять один символ в его открытом тексте. В зависимости от того, какие символы в группе выделены жирным шрифтом, можно определить символ открытого текста, используя следующую таблицу (* означает простой символ, а B — жирный символ)

A = ***** G = ** BB * M = * BB ** S = B ** B * Y = BB ***
B = **** B H = ** BBB N = * BB * B T = B ** BB Z = BB ** B
C = *** B * I = * B *** O = * BBB * U = B * B **
D = *** BB J = * B ** B P = * BBBB V = B * B * B
E = ** B ** K = * B * B * Q = B **** W = B * BB *
F = ** B * B L = * B * BB R = B *** B X = B * BBB
 

Наше то же секретное сообщение, что и выше, могло бы появиться таким образом (жирные и простые символы Бэкона были менее очевидны, чем те, что ниже):

T  o b  e или n  o  t to b  e  th  a  t i  s t  h  e q  uest  i  on.Whet  h  er ' t  is no  ble  r  i  n  mi  n  d  to
s  uf   f  er  th  e s  lin  gs  a  nd ar  ro  w  s o  f
out  ra  geous fort  u  n  e   или  t  o t  ak  e  ar  m  s
ag  a   i  ns  t  a sea  o  f tr  oub  l  es a  nd  by
o  pp  o  s  в  g и закончить их?
 

Чтобы расшифровать, мы просто разбиваем символы на группы по 5 и используем ключ выше, чтобы найти текстовое сообщение.

  М Е Е Т М Е Б Е
T  ob  eo rn  o  tt ob  e  th  a  ti  st  h  eq  ue st  i  на Whet  h  er  t  is

  Г И Н Д Т Е Г
№  ble  r  i  nth e  mi  n  d  tos  uf   f  er  th  es  lin  GS  a  nd ar  ro  w

  Г М А Ф Т Е Р С
  so  fou t  ra  ge ousfo rt  u  n  e   or  t  ot  ak  e  ar  m  sag  a   i  ns  t  a

  C H O O L
море  o  f tr  oub  l  esa  n d  byo  p p  o  s  in  gendt hem?
 

Шифры транспонирования

Возвращаясь к школьным дням, oo-day oo-yay emember-ray ig-pay atin-lay? Свинья-латынь — это форма транспозиционного шифра, в котором оригинальные буквы остаются нетронутыми (хотя и с добавлением суффикса «ау»), но каким-то образом переставлены.

Еще до школьных времен, в 5 веке до нашей эры, спартанцы использовали интересный шифр транспозиции, названный scytale . В скитале использовался цилиндр с лентой, намотанной по спирали от одного конца до другого. Сообщение было написано на ленточках, а затем распаковано с цилиндра. Только тот, у кого цилиндр такого же диаметра, мог перемотать и прочитать сообщение.

Scytale зависел от части оборудования, цилиндра, который, будучи захвачен противником, скомпрометировал всю систему.Кроме того, получатель может потерять или сломать цилиндр и, следовательно, потерять способность расшифровать любое сообщение. Было бы лучше, если бы метод был полностью «интеллектуальным», чтобы его можно было запомнить и использовать, не прибегая к физическим устройствам.

Поскольку и отправитель, и получатель транспонированного зашифрованного текста должны согласовать и запомнить этот алгоритм или метод шифрования и дешифрования, было бы неплохо сделать что-нибудь простое. Поскольку геометрические фигуры легко запомнить, они служат основой для целого класса транспозиционных шифров.Поместим наше сообщение в форму коробки. Так как здесь 29 символов, мы добавим пустышку («О»), чтобы получилось 30, и напишем сообщение в поле размером шесть на пять.

ВСТРЕТЬ МЕНЯ
А Ф Т Е Р С
C H O O L B
E H I N D T
H E G Y M O
 

Теперь мы можем расшифровать сообщение, перемещаясь вниз по столбцам, а не по строкам. Еще раз мы разделим символы на группы по пять, чтобы не было никаких подсказок о размерах слов. Результат выглядит так:

MACEH EFHHE ETOIG TEONY MRLDM ESBTO

Настоящее разнообразие начинается, когда вы понимаете, что вам не нужно записывать открытый текст в поле строка за строкой.Вместо этого вы можете следовать шаблону, который зигзагообразно движется по горизонтали, вертикали или диагонали, или по спирали внутрь или по спирали (по часовой стрелке или против часовой стрелки), или по многим другим вариациям (см. Диаграмму ниже).

После того, как вы поместили текст в выбранную форму, используя один маршрут, вы можете затем зашифровать его, выбрав другой маршрут по тексту. Вам и вашему партнеру просто нужно согласовать маршрут чтения, маршрут транскрипции (шифрования) и отправную точку для создания системы.Эти системы называются транскрипциями маршрутов.

И снова наше сообщение. Маршрут считывания закручивается по спирали внутрь против часовой стрелки, начиная с правого нижнего угла (левый рисунок). Маршрут транскрипции (правая диаграмма) представляет собой зигзагообразную диагональ, начиная с нижнего левого угла. Зашифрованный текст становится:

EAMTN FTDIE EHOTE RHMEM BYESC GLOHO

Чтобы расшифровать, вы заполняете поле ввода, следуя зигзагообразному маршруту, и читаете сообщение, используя спиральный маршрут.

Другой тип шифра транспозиции использует ключевое слово или фразу для перемешивания столбцов.Это называется столбчатым транспонированием. Это работает так: сначала придумайте секретное ключевое слово. Нашим будет слово СЕКРЕТНО. Затем напишите его над столбцами букв в квадрате и пронумеруйте буквы ключевого слова так, как если бы они упали, если бы мы разместили их в алфавитном порядке. (Если есть повторяющиеся буквы, такие как «E», они нумеруются слева направо.)

5 2 1 4 3 6
С Е К Р Е Т
ВСТРЕТЬ МЕНЯ
А Ф Т Е Р С
C H O O L B
E H I N D T
H E G Y M O
 

Теперь запишите столбцы в порядке, указанном числами.Полученный зашифрованный текст выглядит так:

ETOIG EFHHE MRLDM TEONY MACEH ESBTO

Как видите, это просто другая структура предыдущего зашифрованного текста, но, по крайней мере, это не какой-то обычный шаблон. Мы могли бы легко усложнить задачу, заполнив квадрат более сложным путем. Мы также могли бы использовать геометрическую фигуру, отличную от прямоугольника, и комбинировать замену и транспонирование. Единственная проблема, которая может возникнуть, — это то, что расшифровка может стать настолько сложной, что навсегда останется в секрете на принимающей стороне! Если подумать, она никогда не встречала меня за спортзалом…


Частоты

Порядок частотности отдельных букв:
E T O A N I R S H D L C W U M F YG P B V K X Q J Z

Порядок частотности орграфов (двухбуквенных комбинаций):
th er on an re he in ed nd ha at en es or not ea ti to it st io le is our as de rt ve

Порядок частотности триграфов:
и то и другое ионное значение для nde имеет nce edt tis of sth men

Порядок частоты наиболее распространенных двойников:
ss ee tt ff 11 мм oo

Порядок частотности начальных букв:
T O A W B C D S F M R H I Y E G L N P U J K

Порядок частотности заключительных букв:
E S T D N R Y F L O G H A R M P U W

Однобуквенные слова:
a, I, 0.

Наиболее частые двухбуквенные слова:
of, to, in, it, is, be, as, at, so, we, he, by, or, on, do, if, me, my, up, an , иди, нет, нас, я …

Наиболее частые трехбуквенные слова:
the, and, for, are, but, not, you, all, any, can, had, her, was, one, our, out, day, get, has, him , его, как, мужик, новый, сейчас, старый, смотри, два, путь, кто, мальчик, сделал, его, давай, поставил, скажем, она тоже пользуется …

Наиболее частые четырехбуквенные слова:
, что, с, иметь, это, будет, ваш, от, они, знают, хотят, были, хорошо, много, немного, время, очень, когда, приди, сюда, просто Давно, сделай, много, больше, только, более, таких, возьми, чем, они, ну, были…


Библиография:

Гарднер, Мартин. Коды, шифры и секретная запись.
Нью-Йорк, Нью-Йорк: Dover Publications Inc., 1972.
Замечательное, веселое и легкое для чтения введение в коды и шифры.

Смит, Лоуренс Дуайт. Криптография, наука секретного письма.
Нью-Йорк, Нью-Йорк: Dover Publications Inc., 1943.
Хороший отчет о кодах и шифрах со многими историческими примерами.

Конхейм, Алан Г. Криптография: Учебник.
Нью-Йорк, Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1981.
Техническая (и математическая) книга о более современных методах создания и взлома кода.

Гейн, Хелен Фуше. Криптоанализ: исследование шифров и их решение.
Нью-Йорк, Нью-Йорк: Dover Publications Inc., 1956.
Название говорит само за себя.


Интернет-ресурсы


© Рон Хипшман, 2019 г.

секретных кодов для детей | 6 удивительных шифров, которые стоит попробовать

Эти сообщения могут содержать партнерские ссылки.Это означает, что мы получаем комиссию от продаж по ссылкам на продукты в этом посте. Для получения дополнительной информации нажмите здесь .

Эти 6 секретных кодов для детей очень впечатляющие и очень скрытые! Если вы знаете секрет, у каждого кода есть простое решение! Получайте удовольствие от написания закодированных сообщений!

Я любил секретных кодов , когда был ребенком. Мы с другом разработали сложные коды и отправляли записки туда и обратно. Было захватывающе отправлять и получать закодированное сообщение, которое мы могли понять.Я чувствовал себя очень скрытным!

Вы живете с подражающими секретными агентами, которым нужно отправлять друг другу важные совершенно секретные сообщения? Хотели бы вы иметь особый способ общения между вами и вашими детьми?

У меня есть 4 секретных кода, которые вы можете попробовать. Секретные коды — отличный способ поощрить писать, а также развивают у ваших детей навыки абстрактного мышления. И в качестве бонуса это отличный способ построить отношения между родителями и детьми. ДА!

Развлечения с секретными кодами

«Секретные коды для детей» представляет 5 забавных шифров.У каждого кода есть инструкция и забавная страница деятельности.

6 секретных кодов, которые впечатлят ваших детей

Книжный шифр.

Этот код использует книгу в качестве ключа. У отправителя и получателя есть копии одной и той же книги. Отправитель записывает коды местоположения, чтобы получатели могли найти определенные слова.

Как кодировать книжным шифром

Сообщение передается группами по 3 цифры. Например (11,4,2).Эти буквы — координаты, указывающие на конкретное слово в книге. Например, (11,4,2) означает, что вы открываете книгу и

  • Перейдите на страницу 11
  • Отсчитайте страницу, пока не дойдете до 4-й строки сверху
  • Затем посчитайте 2-е слово в этой строке.

Продолжая находить слово за словом, вы можете строить вместе целые предложения!

Выбор ключа

Если этот секретный код должен работать, у вас должны быть две ИДЕНТИЧНЫЕ копии одной и той же книги.Если у вас другая версия одного и того же заголовка, слова и строки могут быть на разных страницах! Вам также понадобится книга, в которой будут собраны все слова, которые вам понадобятся для ваших сообщений.

Совет: Вам понадобится книга, в которой есть множество слов. Почему бы не использовать две идентичные копии карманного словаря.

Веселое чтение для детей, которые любят решать головоломки. Приключения, шифровки и спрятанные сокровища. В этой книге есть все.

Эмили и Джеймс — двое учеников средней школы, которые пытаются совмещать жизнь, учебу и загадки.Это может показаться немного неправдоподобным, но детям нравится эта книга. Кроме того, кто не любит расшифровывать секретные сообщения?

Шифр ​​пера для свиней

Pigpen — это простой подстановочный шифр. 26 букв алфавита помещены в две сетки или «свинарники». Каждая буква представлена ​​частью «свинарника», которая ее окружает.

Считается, что это очень старый код, который использовался в древние времена. Это, пожалуй, самый известный шифр масонов.Тайное общество, которое использовало его, чтобы хранить свои записи в тайне. История также говорит нам, что его использовали заключенные Союза.

Если вы хотите попробовать шифр Pigpen, скачайте мою бесплатную сетку Pigpen из библиотеки. Он находится в семейной распечатке

Для еще большего удовольствия обновите мой набор действий с секретными кодами. Он включает в себя некоторую информацию о Pigpen и забавную страницу с занятиями, чтобы помочь вашим детям попрактиковаться в его использовании. Кроме того, я скажу вам, где скачать шрифт pigpen, и укажу вам веб-сайт, который зашифровывает любое сообщение в pigpen.

Три D.I.Y. Декодеры

Для некоторых кодов требуется сверхсекретный декодер для отправки и получения секретных сообщений. Никто не сможет взломать ваши сообщения, если у него нет декодера.

Колесо секретного декодера

Колесо секретного декодера

«Внимание всем секретным агентам! Ваше секретное колесо декодера прибыло, и ваша миссия, если вы решите принять его, будет отправлять и получать секретные сообщения своим друзьям, и никто не будет мудрее «. Джейми в Dabbles and Babbles

Щелкните «Dabbles and Babbles», чтобы загрузить бесплатную распечатку для колеса декодера.Вам понадобится картон и застежки для браслетов.

Если вы не хотите делать декодер, попробуйте этот. Он имеет два металлических диска и достаточно мал, чтобы поместиться в ладони ребенка.

Подходит для детей от 6 лет.

Простое средство для создания кода и прерыватель

простой создатель кода

Crayola имеет очень простой код и декодер, который вы можете попробовать. Это может быть проще для младших школьников.

Декодер бумажных тарелок

Зигзаг Cypher

Я был заинтригован этим зигзагообразным шифром.Он очень прост в использовании. Все, что вам нужно, это зигзагообразная линия.

Невидимые чернила

Вы когда-нибудь видели, чтобы дети пробовали использовать невидимые чернила? Мне нравится смотреть, как их лица загораются, когда внезапно появляются слова! Это похоже на волшебство! Хотя невидимые чернила — это не секретный код, им все же интересно пользоваться! Все, что вам нужно, это лимонный сок и бумага. Почему бы не попробовать сегодня? Вот инструкция.

Некоторые идеи по использованию секретных кодов

  • Попробуйте оставить для своих детей заметки с секретным кодом в неожиданных местах. — Запишите их на стикерах и оставьте на стакане для питья, бутылке с водой, под подушкой, в книге или на качелях.
  • Используйте их, чтобы объявлять о сюрпризах, неожиданных веселых поездках или пробежках мороженого.
  • Если у вас есть немного больше времени, вы можете организовать охоту за мусором. Напишите подсказки в выбранном вами коде. Последняя подсказка приведет к классному летнему угощению, книге, полной головоломок и кодов, такой как «Лабиринт костей», или фильму о секретных агентах.
  • Используйте секретный код в специальной записной книжке вместе с ребенком. Пишите закодированные записи ободрения, рассказывайте анекдоты или задавайте вопросы / отвечая на них!

Как вы думаете, вашим детям может понравиться возможность продемонстрировать свои навыки секретного агента? Хотели бы вы иметь особый способ общения, понятный только вам и вашим детям?

Готовы повеселиться со своими детьми?

Зарегистрируйтесь, и вы будете получать электронное письмо каждый день (в течение недели).каждый из них содержит простое задание, которым вы можете наслаждаться со своими детьми.

Краткая история криптологии

Криптология считается наукой. По сути, это изучение хранения данных и обмена данными в защищенной или секретной форме.

Искусство сокрытия информации существует уже тысячи лет. Самый старый шифр был найден высеченным на стенах египетской гробницы и датируется примерно 1900 годом до нашей эры. Археологи также нашли несколько глиняных табличек из Месопотамии с зашифрованным рецептом глазури для керамики.

Греческая письменность Полибий изобрел знаменитую площадь Полибия. А Юлию Цезарю приписывают создание смены Цезаря. Это система смещения букв алфавита.

К средневековью большинство европейских правителей начали использовать коды или шифры в той или иной форме. Шифры были более популярны для военной связи из-за риска захвата или кражи кодовых книг.

Изобретение телеграфа и радио подтолкнуло развитие криптографии.Увеличившийся объем трафика был уязвим для перехвата и должен был быть защищен.

Великие войны продвинули науку вперед. Вся информация о боевых действиях была зашифрована. Обеспечение безопасности информации было жизненно важным. Взлом кода другой стороны даст вам стратегическое преимущество. Несомненно, криптология многократно меняла ход войны.

Естественно, появление компьютеров вызвало потребность в более сложных формах шифрования.

Ищете дополнительную информацию? Britannica предлагает более глубокий взгляд на увлекательную историю криптологии.

В чем разница между кодом и шифром?

Мы говорили о кодах и шифрах в этом посте. Интересно, в чем разница? В двух словах, код касается слов, а шифр — отдельных букв.

Код — это то, что заменяет слова или фразы на что-то другое. Например, фраза «Мы идем выпить кофе» может означать «Мне нужно с вами немедленно поговорить.«Вы часто видите примеры использования таких кодов в фильмах. Сцены, когда ФБР перемещает президента и / или семью, связаны с кодами. Очевидно, обе стороны должны изучить эти замены, чтобы иметь возможность использовать и понимать их. Иногда их даже записывают в кодовую книгу.

С другой стороны, шифр — это способ написания секретного сообщения путем изменения или перестановки букв в сообщении. Итак, свинарник — это шифр, потому что он превращает буквы в символы.Эти буквы соответствуют положению на сетке. И отправитель, и получатель должны понимать систему, чтобы расшифровать шифр.

Мы не используем кодовую книгу с шифром. Вместо этого мы следуем серии инструкций (также известных как алгоритм). Часто это связано с использованием общего ключа. Примером этого является колесо декодера. Ключ указывает обеим сторонам, как выровнять колеса. Этот общий ключ требуется двум сторонам для кодирования (шифрования) и декодирования (дешифрования) сообщений.

Сказав все это, термины коды и шифры часто используются как синонимы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *