Зашифровать слово цифрами: Шифр A1Z26 — шифрование текста.

Содержание

Шифр цифрами расшифровка. Шифрование цифрами

Пожалуй, шифр Цезаря один из самых простейших способов шифрования данных. Он использовался Цезарем еще до нашей эры для тайной переписки. И если предложить любому человеку придумать свой алгоритм шифровки, то он, наверняка, «придумает» именно такой способ, ввиду его простоты.

Шифр Цезаря часто называют шифром сдвига . Давайте разберемся, как шифровать данные с помощью этого метода криптографии.

Шифр Цезаря онлайн

Сервис предназначен для шифрования любого текста, используя для этого шифр сдвига (Цезаря). Шифруются только русские буквы, все остальные символы остаются без изменения.

Как шифровать

Предположим, что мы хотим зашифровать слово Россия. Рассмотрим, как для этого можно использовать шифр Цезаря. Для начала, вспомним русский алфавит и пронумеруем буквы по-порядку.

Итак, наше слово Россия. Попробуем его зашифровать. Для этого нам нужно определиться с шагом шифрования. Шаг шифрования или сдвиг — это число, которое указывает на сколько позиций мы будем смещаться влево или вправо по алфавиту.

Часто сдвиг называют ключом . Его можно выбрать произвольно. В нашем примере выберем шаг равный 7. Таким образом каждую букву шифруемого слова мы будем смещать вправо (в сторону конца алфавита) на 7 позиций. Буква Р у нас имеет номер 18. Прибавим к 18 наш шаг и получим 25. Значит в зашифрованном слове вместо буквы Р будет буква с номером 25 — Ч. Буква о превратится в букву х. Буква с — в ш и так далее. В итоге после шифрования слово Россия превратится в Чхшшпё.

  • Р -> Ч
  • о -> х
  • с -> ш
  • с -> ш
  • и -> п
  • я -> ё

Задавая шаг шифрования можно зашифровать любой текст.

Как расшифровать

Во-первых, вы можете воспользоваться специально созданным калькулятором на этой странице. В поле для текста вводите зашифрованный текст, а наш сервис дешифрует его, используя все возможные варианты сдвига. На выходе вы получите все полученные результаты и вам останется только выбрать правильный.

К примеру, у вас есть зашифрованный шифром Цезаря текст — «З шчхцж аьмцчн хлцчкнцен». Вставляем его в калькулятор и получаем варианты дешифрования, среди которого видим «Я помню чудное мгновенье» со сдвигом 24.

Ну и, естественно, вы можете произвести дешифровку вручную. Но такая расшифровка займет очень много времени.

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!

Человек – социальное существо. Мы учимся взаимодействовать с другими, наблюдая за их реакцией на наши действия с первых дней жизни. При любом взаимодействии мы используем то, что искусствоведы называют «культурными кодами». А ведь культурные коды – самые сложные в дешифровке, здесь нет специальной программы, которая подскажет, что может значить приподнятая бровь или беспричинные, казалось бы, слёзы; нет однозначного ответа; более того, даже сам «кодирующий» может не знать, что он имел в виду под своим действием! Наука понимать окружающих – это то, что мы постигаем всю жизнь, и чем лучше развито это умение, тем, как правило, гармоничнее складывается общение с окружающими и любая деятельность, в которой нужны согласованные действия.

Изучение криптографии в обеих её ипостасях (шифровка и дешифровка) позволяет научиться находить связь между шифрованным, запутанным, непонятным посланием и смыслом, который в нём таится. Проходя исторический путь от шифра Юлия Цезаря до RSA-ключей, от розеттского камня до эсперанто, мы учимся воспринимать информацию в непривычном нам виде, разгадываем загадки, привыкаем к многовариантности. И главное – учимся понимать: как разных, непохожих на нас людей, так и математико-лингвистические механизмы, которые лежат в основе каждого, абсолютно каждого послания.

Итак, приключенческий рассказ о криптографии для детей, для всех, у кого есть дети, и для всех, кто когда-нибудь был ребёнком.

Трепещут на ветру флаги, ржут разгорячённые кони, бряцают доспехи: это Римская империя обнаружила, что в мире ещё есть кто–то, кого они не завоевали. Под командованием Гая Юлия Цезаря находится огромная армия, которой надо быстро и точно управлять.

Шпионы не дремлют, враги готовятся перехватить посланников императора, чтобы узнать все его блестящие планы. Каждый кусок пергамента, попадающий не в те руки – это вероятность проиграть сражение.

Но вот захвачен посланник, злоумышленник разворачивает записку… и ничего не понимает! «Наверное, – чешет он в затылке, – это на каком–то неизвестном языке…». Рим торжествует, его планы в безопасности.

Что же такое шифр Цезаря? Самый простой его вариант – это когда мы вместо каждой буквы ставим следующую по алфавиту: вместо «а» – «б», вместо «е» – «ж», а вместо «я» – «а». Тогда, например, «Я люблю играть» станет «А мявмя йдсбуэ». Давайте посмотрим на табличку, сверху в ней будет буква, которую шифруем, а снизу – на которую заменяем.

Алфавит как бы «сдвинут» на одну букву, правда? Поэтому этот шифр ещё называют «шифром сдвига» и говорят «используем шифр Цезаря со сдвигом 10» или «со сдвигом 18». Это значит, что надо «сдвинуть» нижний алфавит не на 1, как у нас, а, например, на 10 – тогда у нас вместо «а» будет «й», а вместо «у» – «э».

Сам Цезарь использовал этот шифр со сдвигом 3, то есть его таблица шифрования выглядела вот так:

Точнее, она бы так выглядела, если бы Цезарь жил в России. В его случае алфавит был латинский.

Такой шифр достаточно легко взломать, если вы профессиональный шпион или Шерлок Холмс. Но он до сих пор подходит для того, чтобы хранить свои маленькие секреты от посторонних глаз.

Вы и сами можете устроить свой маленький домашний заговор. Договоритесь о своём числе сдвига, и вы сможете оставлять друг другу шифрованные записки на холодильнике о сюрпризе на чей-нибудь день рождения, отправлять шифрованные сообщения и, может быть, если случится длинная разлука, даже писать друг другу тайные, кодированные письма!

Но вся история криптографии – это история борьбы между искусством зашифровывать послания и искусством их расшифровывать. Когда появляется новый способ закодировать сообщение, находятся те, кто пытаются этот код взломать.

Что такое «взломать код»? Это значит – придумать способ его разгадать, не зная ключа и смысла шифра. Шифр Цезаря тоже когда-то был взломан – так называемым «методом частотного анализа». Посмотрите на любой текст – гласных в нём гораздо больше, чем согласных, а «о» гораздо больше, чем, например, «я». Для каждого языка можно назвать самые часто и редко используемые буквы. Надо только найти, какой буквы больше всего в зашифрованном тексте. И скорее всего это будет зашифрованная «о», «е», «и» или «а» – самые часто встречающиеся буквы в русских словах. А как только ты знаешь, какой буквой обозначили, например, «а», ты знаешь, и на сколько «сдвинут» шифрованный алфавит, а значит, можешь расшифровать весь текст.

Когда разгадку кода Цезаря узнал весь мир, криптографам пришлось придумать что-нибудь помощнее. Но, как часто бывает, люди не стали изобретать что–то совсем новое, а усложнили уже имеющееся. Вместо того, чтобы шифровать все буквы по одному и тому же сдвинутому алфавиту, в тайных посланиях их стали использовать несколько. Например, первую букву шифруем по алфавиту со сдвигом 3, вторую – со сдвигом 5, третью – со сдвигом 20, четвертую – снова со сдвигом 3, пятую – со сдвигом 5, шестую – со сдвигом 20 и так далее, по кругу. Такой шифр называют полиалфавитным (то есть многоалфавитным). Попробуйте, так ваш шифр уже может разгадать только тот, кто посвящён в тайны криптографии!

Казалось бы, злоумышленники должны были запутаться и тайны должны были навсегда остаться тайнами. Но если шифр один раз был взломан, то и любые более сложные его варианты тоже будут однажды взломаны.

Давайте представим, что кто–то зашифровал послание двумя алфавитами. Первая буква – со сдвигом 5, вторая – со сдвигом 3, третья – снова 5, четвертая снова 3 – как на табличке ниже.

Мы можем разделить все зашифрованные буквы на две группы: буквы, зашифрованные со сдвигом 5 (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19) и буквы, зашифрованные со сдвигом 3 (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20). И внутри каждой группы искать, какие буквы встретились нам чаще остальных – так же, как в шифре Цезаря, только мороки побольше.

Если шифровщик использовал три алфавита, то мы разделим буквы на три группы, если пять – то на пять. А дальше снова идет в ход тот же самый частотный анализ.

Можно задать вопрос – откуда дешифраторы знали, что алфавитов три, а не, например, пять? На самом деле они не знали. И перебирали все возможные варианты. Поэтому дешифровка занимала гораздо больше времени, но все же была возможной.

В криптографии сообщение, которое надо передать, называется «открытым текстом», а зашифрованное сообщение – «шифрованным текстом». И правило, по которому текст зашифрован, называется «ключом шифра».

Незаметно подкрался XX век. Человечество всё больше надеется на машины: поезда заменяют повозки, радио появляется почти в каждом доме, и уже встали на крыло первые самолеты. И шифровку тайных планов в конце концов тоже передают машинам.

Во время Второй мировой войны было изобретено очень много машин для шифрования сообщений, но все они опирались на идею того, что полиалфавитный шифр можно ещё больше запутать. Запутать настолько, что, хотя по идее его и можно будет разгадать, на практике это ни у кого не получится. Запутать настолько, насколько это способна сделать машина, но не способен человек. Самая известная из таких шифровальных машин – «Энигма», использовавшаяся Германией.

theromanroad.files.wordpress.com

Но, пока самой главной тайной Германии была конструкция «Энигмы», самой главной тайной её противников было то, что к середине войны все страны уже «Энигму» разгадали. Если бы об этом стало известно в самой Германии, они бы начали придумывать что-то новое, но до конца войны они верили в идеальность своей шифровальной машины, а Франция, Англия, Польша, Россия читали тайные немецкие сообщения как открытую книгу.

Всё дело в том, что польский ученый Мариан Реевский однажды подумал о том, что раз придумали машину для шифровки сообщений, то можно придумать и машину для расшифровки, и первый свой образец называл «Бомба». Не из-за «взрывного» эффекта, как можно было бы подумать, а в честь вкусного, круглого пирожного.

Потом математик Алан Тьюринг построил на его основе машину, которая полностью расшифровывала код «Энигмы», и которую, между прочим, можно считать первым прародителем наших современных компьютеров.

Самый сложный код за всю Вторую мировую придумали американцы. На каждый боевой корабль США был откомандирован… индеец. Их язык был настолько непонятен и малоизучен, звучал так странно, что дешифровщики не знали, как и подступиться, и флот США безбоязненно передавал информацию на языке индейского племени чокта.

Вообще, криптография – это же не только о том, как загадать загадку, но и о том, как её разгадать. Не всегда такие загадки специально придумывают люди – иногда их подбрасывает сама история. И одной из главных загадок для криптографов долгое время была загадка древнеегипетского языка.

Никто не знал, что же значат все эти иероглифы. Что египтяне имели в виду, рисуя птиц и скарабеев. Но в один счастливый день французская армия обнаружила в Египте «Розеттский камень».

На этом камне была надпись – одна и та же, на древнегреческом, египетском буквенном (демотический текст) и египетском иероглифическом. Историки того времени хорошо знали древнегреческий, поэтому что же написано на камне они узнали быстро. Но главное, что, зная перевод, они смогли раскрыть тайны древнего египетского языка. Демотический текст был расшифрован достаточно быстро, а вот над иероглифами историки, лингвисты, математики, криптографы ломали голову долгие годы, но в конце концов всё-таки разгадали.

И это была большая победа криптографов – победа над самим временем, которое надеялось спрятать от людей их историю.

Но среди всех этих разгаданных шифров есть три особенных. Один – это метод Диффи – Хеллмана. Если маленькое сообщение зашифровать этим методом, то, чтобы его расшифровать, надо взять все компьютеры в мире и занять их этим на много-много лет. Именно он используется сегодня в Интернете.

Второй – это квантовое шифрование. Оно, правда, ещё не совсем придумано, зато, если люди сделают квантовые компьютеры такими, как о них мечтают, то такой шифр будет знать, когда его пытаются расшифровывать .

А третий особенный шифр – это «книжный шифр». Его удивительность в том, что им просто что-то зашифровать и непросто – расшифровать. Два человека выбирают одну и ту же книгу, и каждое слово из своего письма в ней ищут и заменяют тремя цифрами: номер страницы, номер строки и номер слова в строке. Это очень просто сделать, правда? А разгадать совсем не просто: откуда шпиону знать, какую книгу вы выбрали? И самое главное, компьютеры в этом деле тоже особо не помогут. Конечно, если подключить очень много умных людей и очень много мощных компьютеров, такой шифр не устоит.

Но есть главное правило безопасности. Её, этой безопасности, должно быть столько, чтобы зашифрованное послание не стоило тех огромных усилий, которые надо потратить на её расшифровку. То есть чтобы злодею – шпиону пришлось потратить столько сил, чтобы разгадать ваш код, сколько он не готов тратить на то, чтобы узнать ваше сообщение. И это правило работает всегда и везде, как в дружеских школьных переписках, так и в мире настоящих шпионских игр.

Криптография – это искусство загадывать и разгадывать загадки. Искусство сохранить тайны, и искусство их раскрывать. С криптографией мы учимся понимать друг друга и придумываем, как сохранить что-то важное для себя в безопасности. А чем лучше мы умеем и то и другое, тем спокойнее и деятельнее может быть наша жизнь.

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

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

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

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

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

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

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

Десятичная система Египта

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

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

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

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

Вид цифры

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

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

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

Во дворе здания ЦРУ в Лэнгли стоит S-образная медная плита с зашифрованным текстом. Это самый известный элемент скульптуры «Криптос», её авторы — скульптор Джеймс Санборн и Эд Шейдт, отставной глава криптографического отдела ЦРУ. Они придумали шифр, разгадать который трудно, но вполне реально. По крайней мере, им так казалось.


По замыслу авторов, «Криптос» олицетворяет процесс сбора информации. Шифр «Криптоса» — 869 символов, поделённых на четыре части. Создатели предполагали, что на решение первых трёх частей уйдёт около семи месяцев, на решение всей задачи — примерно семь лет. 23 года спустя полной расшифровки всё ещё нет. «Криптосом» занимаются любители (с 2003 года на Yahoo! существует группа из примерно 1500 человек) и профессионалы (из ЦРУ и АНБ) — их задачу осложняют намеренные ошибки, допущенные Санборном и Шейдтом (частично чтобы запутать людей, частично из эстетических соображений).
Считается, что Санборн — единственный человек на планете, знающий разгадку «Криптоса». Скульптор рассказывает, что люди, помешанные на созданном им шифре, звонят и говорят ужасные вещи: «Они называют меня прислужником дьявола, ведь у меня есть секрет, которым я ни с кем не делюсь». Санборн говорит, что в случае его смерти ответ обязательно перейдет к кому-то другому, но добавляет, что не совершенно не расстроится, если правильное решение навсегда останется тайной.

Убийца, про которого всё ещё ничего не известно, отправлял в калифорнийские газеты зашифрованные письма, обещая, что в них найдутся ключи к установлению его личности. Первое послание Зодиака (август 1969-го) состояло из трёх частей и 408 символов, быстрее всех его расшифровала обычная калифорнийская семейная пара. Смысл письма сводился к тому, что убивать людей гораздо интереснее, чем животных, ведь человек — самое опасное существо на планете. «Я попаду в рай, где те, кого я убил, станут моими рабами», — гласила записка. Эта была последняя успешная попытка расшифровать криптограмму Зодиака. Тайной остаётся содержание открытки с кодом из 340 знаков, пришедшей три месяца спустя в редакцию San Francisco Chronicle. «Можете напечатать его на первой странице? Мне ужасно одиноко, когда меня не замечают», — просил убийца в сопутствующем письме. Именно этот шифр изображён на постере фильма Дэвида Финчера «Зодиак».


Через несколько дней Зодиак прислал ещё одно письмо, в котором зашифровал свое имя, — оно также осталось неразгаданным. Затем было письмо, в котором убийца угрожал взорвать школьный автобус. К нему он приложил карту и шифр — с их помощью якобы можно было найти бомбу, что планируется использовать для теракта. С этим шифром тоже никто не справился, но и взрыв не произошёл. Попытки разгадать коды Зодиака продолжаются. В 2011-м криптограф-любитель Кори Старлипер заявил, что расшифровал сообщение из 340 символов, и нашёл в нём признание Артура Ли Аллена, когда-то проходившего главным подозреваемым по делу Зодиака, но отпущенного за неимением доказательств. Про Старлипера написали многие газеты, но быстро выяснилось, что его метод не выдерживает никакой критики.

Фестский диск. Считается, что иероглифические надписи на Фестском диске предположительно принадлежат минойской цивилизации, жившей на острове Крит. Глиняный диск с иероглифами, нанесенными на него с двух сторон в виде спирали, обнаружили в 1908 году. Специалисты определили, что на диске есть 45 разных иероглифов, и некоторые из них похожи на знаки, используемые в раннедворцовый период.

Памятник пастуха 18 века в графстве Стаффордшир, Англия. На нем есть странная последовательность букв DOUOSVAVVM – код, который не удается расшифровать уже более 250 лет. Автор этого шифра неизвестен, некоторые полагают, что этот код может быть подсказкой, оставленной рыцарями-тамплиерами относительно местонахождения Святого Грааля. Многие из величайших умов пытались расшифровать этот код и потерпели неудачу, включая Чарльза Диккенса и Чарльза Дарвина.

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

В 1933 году генералу Вану из Шанхая, Китай, были выданы семь золотых слитков . На слитках были выгравированы рисунки, надписи на китайском языке и криптограммы, частично латинскими буквами. Предположительно, это сертификаты, выданные американским банком. В надписях на китайском языке говорится о сделке, сумма которой превышает 300 миллионов долларов США.

Джон Бирн (John F. Byrne) придумал метод шифрования чаошифр в 1918 году. Бирн считал его очень простым, но все же сложным для расшифровки, и в течение 40 лет он безуспешно пытался заинтересовать американское правительство своим изобретением. Он даже предложил награду тому, кто сможет разгадать его шифр, но за наградой никто так и не обратился. Только в прошлом году его семья передала все бумаги относительно шифра в музей, и специалистам удалось разобраться в его методе.

Сигнал «Wow!» — сильный узкополосный космический радиосигнал, зарегистрированный доктором Джерри Эйманом 15 августа 1977 г. во время работы на радиотелескопе «Большое Ухо» в Университете штата Огайо. Под этим названием Сигнал и запечатлен в истории «Программы по Поиску Внеземных цивилизаций», как до сих пор нерасшифрованный.

Британские математики по-своему участвовали в подводных боях Второй мировой. На полпути между Оксфордом и Кембриджем, в городке Милтон-Кинс, в разгар войны было устроено нечто вроде института, где Алан Тьюринг и другие ученые-знаменитости трудились над взломом кода, который в Германии применяли для связи с подлодками. Немецкие шифровщики использовали аппарат, похожий на печатную машинку с двумя клавиатурами: одна обычная, другая с лампочками. Когда радистка ударяла пальцем по клавише, лампочка вспыхивала под какой-нибудь другой буквой. Эту букву и следовало дописать к шифрованной версии сообщения. Не имея ни одного образца «Энигмы» под рукой, Тьюринг сумел понять принцип работы машины и построить свой дешифратор на основе одних логических рассуждений. Британский историк Хинсли даже заявил, что прорыв в криптоанализе приблизил конец Второй мировой на два, если не на четыре года. На исключительную роль, которую сыграл взлом кода «Энигма» в победе над нацистами, ссылалась и королева Великобритании Елизавета Вторая, когда посмертно помиловала математика несколько месяцев назад. В 1952 году Тьюринга приговорили к химической кастрации за гомосексуализм, после чего ученый покончил жизнь самоубийством.

Йотунвиллур. Рунических надписей — считанные тысячи: на порядки меньше текстов, чем оставила после себя классическая античность. И то речь обычно о коротких обрывочных фразах на дощечках или на камнях. Йонас Нордби, аспирант-лингвист из университета Осло, сосредоточил внимание на 80 зашифрованных: если пытаться прочесть их как есть, выйдет бессмыслица. Девять, как оказалось, используют довольно простой, по меркам современной криптографии, алгоритм — автор исследования называет его Jotunvillur: руну заменяют той, название которой («имя руны») оканчивается на нужную букву. Зачем так скрытничать, понятно в отдельных случаях. Одна из надписей на дощечках, прочитанных Нордби, гласит «Поцелуй меня». Если учесть, что и адресат, и отправитель сообщения должны были как минимум уметь читать, то, вероятно, оба были мужчинами.

В годы Второй мировой войны британская армия нередко использовала голубей для передачи зашифрованных посланий. В 2012 году житель графства Суррей (юг Англии) нашёл в трубе своего дома останки птицы, к лапе которой был прикреплён контейнер с сообщением. Текст предназначался некоему XO2 и был подписан «W Stot Sjt». Изучив сообщение, эксперты Британского центра правительственной связи пришли к выводу, что без доступа к книгам кодов, использованных при создании шифра, найти правильное решение практически невозможно. «Подобные сообщения создавались так, чтобы их могли прочитать только отправитель и получатель. Если мы не узнаем хоть что-то о том, кто написал это письмо или кому оно предназначалось, мы не сможем его расшифровать», — заявил анонимный работник Центра правительственной связи в интервью BBC.

1 декабря 1948 года на пляже Сомертон в Аделаиде нашли труп человека . На теле не было следов насилия, всё, что при нём оказалось, — сигареты, коробок спичек, пачка жвачки, расчёска, билет на автобус и билет на поезд. Патологоанатом, проводивший вскрытие, не сумел определить точную причину его смерти, но предположил, что жертву, скорее всего, отравили ядом, следы которого исчезают из организма уже через несколько часов. Полтора месяца спустя полиция обнаружила на вокзале Аделаиды чемодан, по всей видимости, принадлежавший убитому. Внутри лежали разные инструменты и одежда с оторванными ярлыками — в том числе брюки с секретным карманом, в котором нашли вырванный из книги клочок бумаги с надписью «Tamam Shud». Нужной книгой оказалось чрезвычайно редкое издание сборника поэзии Омара Хайяма. На последней странице карандашом был написан шифр, разгадать который не могут уже больше 60 лет. В 1978-м Министерство обороны Австралии выступило с заявлением: это может быть шифр, это может быть бессмысленный набор символов, сказать точно невозможно. С 2009-го попытки расшифровать криптограмму ведутся в университете Аделаиды. Исследователи пришли к выводу, что это действительно некий шифр, но решения до сих пор нет ни у шифра, ни у самого дела «Таман Шуд» — одной из самых известных тайн в истории Австралии.

В первом издании книги Codes and Ciphers («Коды и шифры») английского картографа и криптографа русского происхождения Александра Д’Агапеева был напечатан шифр, до сих пор остающийся неразгаданным. Уже после выхода книги автор признался, что забыл правильный ответ. В следующих изданиях «Кодов и шифров» криптограммы не было. Доказано, что в основе шифра Д’Агапеева действительно лежит некая система (то есть это не просто беспорядочный набор символов), однако он оказался слишком сложен. В начале 1950-х журнал The Cryptogram объявил награду за расшифровку кода, но правильный ответ всё ещё не найден.

14 июля 1897-го знаменитый английский композитор Эдвард Элгар отправил записку Дорабелле — так он называл свою подругу Дору Пенни. «Мисс Пенни», — гласила надпись на одной стороне карточки. На другой был трехстрочный шифр из 87 символов. Дора не смогла расшифровать послание, и оно пролежало в ящике её стола 40 лет, прежде чем его перепечатали в книге воспоминаний Пенни об Элгаре. Расшифровывая письмо композитора, одни пытались обойтись простейшим методом замены символов на буквы, другие приходили к выводу, что здесь вообще скрыты не слова, а мелодия. У одних получались сообщения, в которых не понятно абсолютно ничего, у других — предельно лиричные тексты, полные мечтательности и любви. Окончательного решения нет до сих пор; ничем закончился и конкурс по расшифровке, проведённый в 2007-м в честь 150-летия Элгара.

Скрижали Джорджии — крупный гранитный монумент в округе Элберт в штате Джорджия, США. Памятник содержит длинную надпись на 8 современных языках, а на вершине памятника имеется более краткая надпись на 4 древних языках: аккадском, классическом греческом, санскрите и древнеегипетском. Монумент не содержит зашифрованных посланий, но его цель и происхождение остаются загадкой. Он был воздвигнут человеком, личность которого так и не удалось установить.

Рукопись Войнича, которую часто называют самой таинственной в мире книгой. В рукописи использован уникальный алфавит, в ней около 250 страниц и рисунки, изображающие неведомые цветы, обнаженных нимф и астрологические символы. Впервые она появилась в конце XVI века, когда император Священной Римской империи Рудольф II купил ее в Праге у неизвестного торговца за 600 дукатов (около 3,5 кг золота, сегодня более 50 тысяч долларов). От Рудольфа II книга перешла к дворянам и ученым, а в конце XVII века исчезла. Манускрипт вновь появился примерно в 1912 году, когда его купил американский книготорговец Вилфрид Войнич. После его смерти рукопись была передана в дар Йельскому университету. Британский ученый Гордон Рагг считает, что книга – искусная мистификация.


В тексте есть особенности, не свойственные ни одному из языков. С другой стороны, некоторые черты, например, длина слов, способы соединения букв и слогов, похожи на существующие в настоящих языках. “Многие считают, что все это слишком сложно для мистификации, чтобы выстроить такую систему, какому-нибудь безумному алхимику потребовались бы годы”, – говорит Рагг. Однако Рагг показывает, что добиться такой сложности можно было легко, используя шифровальное устройство, придуманное примерно в 1550 году и названное сеткой Кардана. В этой таблице символов слова создаются передвижением карточки с прорезанными в ней отверстиями. Благодаря пробелам, оставленным в таблице, слова получаются разной длины. Накладывая такие решетки на таблицу слогов манускрипта, Рагг создал язык, которому присущи многие, если не все, особенности языка рукописи. По его словам, на создание всей книги хватило бы трех месяцев.

Вдохновившись рукописью Войнича, в 1981 году итальянский дизайнер и архитектор Луиджи Серафини опубликовал свой альбом , выдержанный в том же стиле: 360 страниц текста на неизвестном языке и миниатюр в духе средневекового естественно-научного трактата. Только если исторический манускрипт и можно подозревать в том, что он описывает некую реальную флору и фауну, то у Серафини лошади плавно переходят в гусениц, а занятые сексом юноша и девушка на раскадровке превращаются в крокодила.


Во всех интервью Серафини утверждает, что текст лишен смысла, а в последовательности миниатюр не нужно искать логики — что, разумеется, только подогревает интерес к книге у энтузиастов-криптологов.

Ронго-ронго, кохау ронгоронго — деревянные дощечки с письменами жителей острова Пасхи. В настоящее время не ясно, представляют ли каждый символ отдельное слово или слог. Все ронго-ронго сделаны из дерева торомиро. На сегодня в музеях мира сохранилось всего около 25 «дощечек». Традиционно они нумеруются буквами латинского алфавита, что однако не является единственным способом обозначения «таблиц», среди которых присутствует один жезл, две надписи на нагрудном украшении реимиро, а также надпись на табакерке и на фигуре тангата ману. Иероглифы — частично символические, частично — геометрические, всего около восьмисот различных знаков (по каталогу Бартеля).

Криптограммы Бейла — 3 зашифрованных сообщения, несущих в себе информацию о местонахождении клада из золота, серебра и драгоценных камней, зарытого якобы на территории Виргинии неподалеку от Линчберга партией золотоискателей под предводительством Томаса Джефферсона Бейла. Цена ненайденного клада в пересчете на современные деньги должна составлять около 30 млн. долларов.


Тelegraf

Рекомендуем также

Как зашифровать цифры. Никто не смог

Поскольку шифров в мире насчитывается огромное количество, то рассмотреть все шифры невозможно не только в рамках данной статьи, но и целого сайта. Поэтому рассмотрим наиболее примитивные системы шифрации, их применение, а так же алгоритмы расшифровки. Целью своей статьи я ставлю максимально доступно объяснить широкому кругу пользователей принципов шифровки \ дешифровки, а так же научить примитивным шифрам.

Еще в школе я пользовался примитивным шифром, о котором мне поведали более старшие товарищи. Рассмотрим примитивный шифр «Шифр с заменой букв цифрами и обратно».

Нарисуем таблицу, которая изображена на рисунке 1. Цифры располагаем по порядку, начиная с единицы, заканчивая нулем по горизонтали. Ниже под цифрами подставляем произвольные буквы или символы.

Рис. 1 Ключ к шифру с заменой букв и обратно.

Теперь обратимся к таблице 2, где алфавиту присвоена нумерация.

Рис. 2 Таблица соответствия букв и цифр алфавитов.

Теперь зашифруем словоК О С Т Е Р :

1) 1. Переведем буквы в цифры:К = 12, О = 16, С =19, Т = 20, Ё = 7, Р = 18

2) 2. Переведем цифры в символы согласно таблицы 1.

КП КТ КД ПЩ Ь КЛ

3) 3. Готово.

Этот пример показывает примитивный шифр. Рассмотрим похожие по сложности шрифты.

1. 1. Самым простым шифром является ШИФР С ЗАМЕНОЙ БУКВ ЦИФРАМИ. Каждой букве соответствует число по алфавитному порядку. А-1, B-2, C-3 и т.д.
Например слово «TOWN » можно записать как «20 15 23 14», но особой секретности и сложности в дешифровке это не вызовет.

2. Также можно зашифровывать сообщения с помощью ЦИФРОВОЙ ТАБЛИЦЫ. Её параметры могут быть какими угодно, главное, чтобы получатель и отправитель были в курсе. Пример цифровой таблицы.

Рис. 3 Цифровая таблица. Первая цифра в шифре – столбец, вторая – строка или наоборот. Так слово «MIND» можно зашифровать как «33 24 34 14».

3. 3. КНИЖНЫЙ ШИФР
В таком шифре ключом является некая книга, имеющаяся и у отправителя и у получателя. В шифре обозначается страница книги и строка, первое слово которой и является разгадкой. Дешифровка невозможна, если книги у отправителя и корреспондента разных годов издания и выпуска. Книги обязательно должны быть идентичными.

4. 4. ШИФР ЦЕЗАРЯ (шифр сдвига, сдвиг Цезаря)
Известный шифр. Сутью данного шифра является замена одной буквы другой, находящейся на некоторое постоянное число позиций левее или правее от неё в алфавите. Гай Юлий Цезарь использовал этот способ шифрования при переписке со своими генералами для защиты военных сообщений. Этот шифр довольно легко взламывается, поэтому используется редко. Сдвиг на 4. A = E, B= F, C=G, D=H и т.д.
Пример шифра Цезаря: зашифруем слово « DEDUCTION » .
Получаем: GHGXFWLRQ . (сдвиг на 3)

Еще пример:

Шифрование с использованием ключа К=3 . Буква «С» «сдвигается» на три буквы вперёд и становится буквой «Ф». Твёрдый знак, перемещённый на три буквы вперёд, становится буквой «Э», и так далее:

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

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

Оригинальный текст:

Съешь же ещё этих мягких французских булок, да выпей чаю.

Шифрованный текст получается путём замены каждой буквы оригинального текста соответствующей буквой шифрованного алфавита:

Фэзыя йз зьи ахлш пвёнлш чугрщцкфнлш дцосн, жг еютзм ъгб.

5. ШИФР С КОДОВЫМ СЛОВОМ
Еще один простой способ как в шифровании, так и в расшифровке. Используется кодовое слово (любое слово без повторяющихся букв). Данное слово вставляется впереди алфавита и остальные буквы по порядку дописываются, исключая те, которые уже есть в кодовом слове. Пример: кодовое слово – NOTEPAD.
Исходный: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
Замена:N O T E P A D B C F G H I J K L M Q R S U V W X Y Z

6. 6. ШИФР АТБАШ
Один из наиболее простых способов шифрования. Первая буква алфавита заменяется на последнюю, вторая – на предпоследнюю и т.д.
Пример: « SCIENCE » = HXRVMXV

7. 7. ШИФР ФРЕНСИСА БЭКОНА
Один из наиболее простых методов шифрования. Для шифрования используется алфавит шифра Бэкона: каждая буква слова заменяется группой из пяти букв «А» или «B» (двоичный код).

a AAAAA g AABBA m ABABB s BAAAB y BABBA

b AAAAB h AABBB n ABBAA t BAABA z BABBB

c AAABA i ABAAA o ABBAB u BAABB

d AAABB j BBBAA p ABBBA v BBBAB

e AABAA k ABAAB q ABBBB w BABAA

f AABAB l ABABA r BAAAA x BABAB

Сложность дешифрования заключается в определении шифра. Как только он определен, сообщение легко раскладывается по алфавиту.
Существует несколько способов кодирования.
Также можно зашифровать предложение с помощью двоичного кода. Определяются параметры (например, «А» — от A до L, «В» — от L до Z). Таким образом, BAABAAAAABAAAABABABB означает TheScience of Deduction ! Этот способ более сложен и утомителен, но намного надежнее алфавитного варианта.

8. 8. ШИФР БЛЕЗА ВИЖЕНЕРА.
Этот шифр использовался конфедератами во время Гражданской войны. Шифр состоит из 26 шифров Цезаря с различными значениями сдвига (26 букв лат.алфавита). Для зашифровывания может использоваться tabula recta (квадрат Виженера). Изначально выбирается слово-ключ и исходный текст. Слово ключ записывается циклически, пока не заполнит всю длину исходного текста. Далее по таблице буквы ключа и исходного текста пересекаются в таблице и образуют зашифрованный текст.

Рис. 4 Шифр Блеза Виженера

9. 9. ШИФР ЛЕСТЕРА ХИЛЛА
Основан на линейной алгебре. Был изобретен в 1929 году.
В таком шифре каждой букве соответствует число (A = 0, B =1 и т.д.). Блок из n-букв рассматривается как n-мерный вектор и умножается на (n х n) матрицу по mod 26. Матрица и является ключом шифра. Для возможности расшифровки она должна быть обратима в Z26n.
Для того, чтобы расшифровать сообщение, необходимо обратить зашифрованный текст обратно в вектор и умножить на обратную матрицу ключа. Для подробной информации – Википедия в помощь.

10. 10. ШИФР ТРИТЕМИУСА
Усовершенствованный шифр Цезаря. При расшифровке легче всего пользоваться формулой:
L= (m+k) modN , L-номер зашифрованной буквы в алфавите, m-порядковый номер буквы шифруемого текста в алфавите, k-число сдвига, N-количество букв в алфавите.
Является частным случаем аффинного шифра.

11. 11. МАСОНСКИЙ ШИФР



12. 12. ШИФР ГРОНСФЕЛЬДА

По своему содержанию этот шифр включает в себя шифр Цезаря и шифр Виженера, однако в шифре Гронсфельда используется числовой ключ. Зашифруем слово “THALAMUS”, используя в качестве ключа число 4123. Вписываем цифры числового ключа по порядку под каждой буквой слова. Цифра под буквой будет указывать на количество позиций, на которые нужно сдвинуть буквы. К примеру вместо Т получится Х и т.д.

T H A L A M U S
4 1 2 3 4 1 2 3

T U V W X Y Z
0 1 2 3 4

В итоге: THALAMUS = XICOENWV

13. 13. ПОРОСЯЧЬЯ ЛАТЫНЬ
Чаще используется как детская забава, особой трудности в дешифровке не вызывает. Обязательно употребление английского языка, латынь здесь ни при чем.
В словах, начинающихся с согласных букв, эти согласные перемещаются назад и добавляется “суффикс” ay. Пример: question = estionquay. Если же слово начинается с гласной, то к концу просто добавляется ay, way, yay или hay (пример: a dog = aay ogday).
В русском языке такой метод тоже используется. Называют его по-разному: “синий язык”, “солёный язык”, “белый язык”, “фиолетовый язык”. Таким образом, в Синем языке после слога, содержащего гласную, добавляется слог с этой же гласной, но с добавлением согласной “с” (т.к. язык синий). Пример:Информация поступает в ядра таламуса = Инсифорсомасацисияся поссотусупасаетсе в ядсяраса тасаласамусусаса.
Довольно увлекательный вариант.

14. 14. КВАДРАТ ПОЛИБИЯ
Подобие цифровой таблицы. Существует несколько методов использования квадрата Полибия. Пример квадрата Полибия: составляем таблицу 5х5 (6х6 в зависимости от количества букв в алфавите).

1 МЕТОД. Вместо каждой буквы в слове используется соответствующая ей буква снизу (A = F, B = G и т.д.). Пример: CIPHER — HOUNIW.
2 МЕТОД. Указываются соответствующие каждой букве цифры из таблицы. Первой пишется цифра по горизонтали, второй — по вертикали. (A = 11, B = 21…). Пример: CIPHER = 31 42 53 32 51 24
3 МЕТОД. Основываясь на предыдущий метод, запишем полученный код слитно. 314253325124. Делаем сдвиг влево на одну позицию. 142533251243. Снова разделяем код попарно.14 25 33 25 12 43. В итоге получаем шифр. Пары цифр соответствуют букве в таблице: QWNWFO.

Шифров великое множество, и вы так же можете придумать свой собственный шифр, однако изобрести стойкий шифр очень сложно, поскольку наука дешифровки с появлением компьютеров шагнула далеко вперед и любой любительский шифр будет взломан специалистами за очень короткое время.

Методы вскрытия одноалфавитных систем (расшифровка)

При своей простоте в реализации одноалфавитные системы шифрования легко уязвимы.
Определим количество различных систем в аффинной системе. Каждый ключ полностью определен парой целых чисел a и b, задающих отображение ax+b. Для а существует j(n) возможных значений, где j(n) — функция Эйлера, возвращающая количество взаимно простых чисел с n, и n значений для b, которые могут быть использованы независимо от a, за исключением тождественного отображения (a=1 b=0), которое мы рассматривать не будем.
Таким образом получается j(n)*n-1 возможных значений, что не так уж и много: при n=33 в качестве a могут быть 20 значений(1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 13, 14, 16, 17, 19, 20, 23, 25, 26, 28, 29, 31, 32), тогда общее число ключей равно 20*33-1=659. Перебор такого количества ключей не составит труда при использовании компьютера.
Но существуют методы упрощающие этот поиск и которые могут быть использованы при анализе более сложных шифров.
Частотный анализ
Одним из таких методов является частотный анализ. Распределение букв в криптотексте сравнивается с распределением букв в алфавите исходного сообщения. Буквы с наибольшей частотой в криптотексте заменяются на букву с наибольшей частотой из алфавита. Вероятность успешного вскрытия повышается с увеличением длины криптотекста.
Существуют множество различных таблиц о распределении букв в том или ином языке, но ни одна из них не содержит окончательной информации — даже порядок букв может отличаться в различных таблицах. Распределение букв очень сильно зависит от типа теста: проза, разговорный язык, технический язык и т.п. В методических указаниях к лабораторной работе приведены частотные характеристики для различных языков, из которых ясно, что буквы буквы I, N, S, E, A (И, Н, С, Е, А) появляются в высокочастотном классе каждого языка.
Простейшая защита против атак, основанных на подсчете частот, обеспечивается в системе омофонов (HOMOPHONES) — однозвучных подстановочных шифров, в которых один символ открытого текста отображается на несколько символов шифротекста, их число пропорционально частоте появления буквы. Шифруя букву исходного сообщения, мы выбираем случайно одну из ее замен. Следовательно простой подсчет частот ничего не дает криптоаналитику. Однако доступна информация о распределении пар и троек букв в различных естественных языках.

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.

1. Простейшая система этого шифра заключается в том, что азбука разбивается на группы с равным числом букв и каждая из них обозначается двумя цифрами. Первая цифра обозначает группу, а вторая — порядковый номер буквы в этой группе.

АБВГ ДЕЖЗ ИКЛМ НОПР СТУФ ХЦЧШ ЩЫЮЯ
1 2 3 4 5 6 7

Зашифрованные слова, например «Уголовный розыск», будут выглядеть следующим образом:

53 14 42 33 42 13 41 72 31 44 42 24 72 51 32

Алфавит может браться и не в обычном порядке, а с любой перестановкой букв.

2. Шифр может быть усложнен по следующей схеме:

Буквы составляются из двух цифр. Первая — ее место в группе, а вторая обозначает номер группы. Например, слово «опасность» в зашифрованном виде будет выглядеть так:

33 37 14 32 34 33 32 35 58

Для усложнения прочтения слово можно записать в одну строку:

333714323433323558

3. Сюда же можно отнести и цифровое письмо, где буквы разделяются на пять групп, каждая из которых снабжается двумя номерами.


группы

места

Каждая буква изображается дробью таким образом, что числителем ее будет номер группы, а знаменателем — номер места в группе. Так как при этой схеме не употребляются цифры свыше шести, то цифры с семи до девяти можно использовать как пустые знаки.
Этим шифром слово «день» может быть записано следующим образом:

71 81 30 57
95 76 19 38

4. Множительный шифр. Для работы с ним нужно запомнить кодовое число и заранее договориться, все ли буквы алфавита будут использоваться, не будут ли выкинуты какие-нибудь.

Предположим, что кодовым числом будет 257, а из алфавита исключаются буквы: й, ь, ъ, ы, т.е. он выглядит следующим образом:

АБВГДЕЁЖЗИКЛМНОПРСТУФЧЦЧШЩЭЮЯ

Требуется зашифровать выражение:
«Встреча завтра».
Текст пишется для удобства шифрования вразрядку:

В С Т Р Е Ч А З А В Т Р А
2 5 7 2 5 7 2 5 7 2 5 7 2

Под каждой буквой пишется по цифре до тех пор, пока не кончится фраза. Затем вместо каждой буквы текста пишется та буква алфавита, которая по счету оказывается первой вслед за таким количеством букв, какое показывает цифра, стоящая внизу, причем счет производится вправо. Так, под первой буквой «В» стоит цифра «2», поэтому вместо буквы «В» в шифровальном письме ставится третья буква алфавита «Д». Под второй буквой текста «С» стоит цифр «5», поэтому вместо нее ставится шестая после «С», т.е. буква «Ц».
В цифрованном виде письмо приобретет следующий вид:

ДЦШТКБВ НЖДЧЧВ

Для прочтения шифровки необходимо под каждую букву поставить ключевое, кодовое число. В нашем случае число 257. А в алфавите отсчитывать влево от данной буквы шифрованного письма столько букв, сколько показывает стоящая перед нею цифра.
Значит, вместо буквы «Д» вторая налево будет буква «В», а вместо «Ц» пятая, значит буква «С».

Д Ц Щ Т К Б В Н Ж Д Ч Ч В
2 5 7 2 5 7 2 5 7 2 5 7 2
В С Т Р Е Ч А З А В Т Р А

По материалам Л.А.Мильяненков
По ту сторону закона
энциклопедия преступного мира

Инструкция

Пользуясь современными терминами, у любого зашифрованного сообщения есть автор, составивший его; адресат, которому оно предназначено; и перехватчик — криптограф, пытающийся его прочесть.

В ручном шифровании применяются два основных метода — замена и перестановка. Первый заключается в том, что буквы исходного сообщения заменяются на другие согласно определенному правилу. Второй — в том, что буквы, опять же согласно правилу, меняются местами. Разумеется, эти два способа можно комбинировать, что делает шифр более стойким.

Самый простой вид шифра замены — тайнопись. В этом случае буквы меняются на условные значки: цифры, символы, изображения пляшущих человечков и так далее. Чтобы раскрыть тайнописное послание, достаточно определить, какой символ какой букве соответствует.

Для этой цели обычно используют таблицы частотности, показывающие, насколько часто встречается та или иная буква в языке послания. Например, в языке на первых местах в такой таблице будут буквы «а», «е», «о». Подставляя их вместо самых часто попадающихся значков, можно расшифровать некоторые слова, а это, в свою очередь, даст значения других символов.

В более надежных шифрах замена букв производится по ключу. Например, ключом может стать многозначное число. Чтобы зашифровать таким образом текст, над ним много раз пишут число-ключ так, чтобы над каждой буквой оказалась цифра. После этого букву заменяют на другую, следующую после нее по через столько позиций, сколько обозначено цифрой. Алфавит при этом считается замкнутым в кольцо, то есть, например, второй буквой после «я» будет «б».

Раскрыть такую криптограмму сложнее, поскольку для каждой буквы шифра есть десять вариантов прочтения. Для расшифровки нужно прежде всего определить длину ключа и разделить текст на слова. Обычно это делается с помощью таблицы, где первой строчкой идет текст шифровки, а ниже него — варианты, где каждая буква шифра заменена на возможную букву исходного текста. Таким образом, в таблице получается одиннадцать строчек.

Глядя, какие варианты приводят к наиболее естественному на вид делению текста на слова, криптограф определяет, какими буквами кодируются пробелы, а значит — находит одну или несколько цифр ключа. Из этого уже можно начинать делать выводы, сколько раз ключ повторяется в тексте.

Подставляя на места пока еще неизвестных букв варианты из таблицы, криптограф определяет, в каких случаях в тексте появляются осмысленные слова и фрагменты.

Для облегчения работы криптограф обычно стремится узнать любую информацию о содержании текста или ключа. Если известно, какая подпись стоит в конце документа, или какое слово должно там часто повторяться, то по этим сведениям можно раскрыть часть ключа шифрования. Подставляя найденный фрагмент в другие места документа, криптограф выясняет длину ключа и узнает еще несколько частей исходного текста.

Видео по теме

Источники:

  • Владимир Жельников. Криптография от папируса до компьютера
  • как заменить буквы на символы

Дешифровка — одно из самых увлекательнейших занятий. Ведь всегда так любопытно узнать, что именно скрывается за той или иной кодировкой. Тем более, что видов различных шифров очень и очень много. Поэтому и способов их распознавания и перевода тоже предостаточно. Самая сложная задача — правильно определить, каким именно способом нужно расшифровывать ту или иную загадку.

Инструкция

Если вы собираетесь расшифровывать определенную кодировку, помните, что в большинстве случаев информацию шифруют посредством подмены . Попробуйте определить наиболее часто встречающиеся буквы в языке и соотнесите их с имеющимися у вас в шифре. Исследователи облегчили вам задачу и часть из них уже свели в определенную таблицу. Если вы ей воспользуетесь, то это значительно ускорит процесс дешифровки. Подобным образом в свое время были разгаданы шифры Полибия и Цезаря.

Чтобы было легче заниматься , пользуйтесь ключами. Для дешифровки вам понадобится понятие, как длина ключа, определить которую вы сможете только методом подбора отдельных букв (см. шаг 1). После того как вы подберете длину вашего ключа, вы сможете сформировать группу символов, которая закодирована одной буквой. И так постепенно весь шифр откроется вам. Процесс этот достаточно трудоемкий и затратный по времени, поэтому запаситесь изрядной долей терпения.

Попробуйте также расшифровать сообщение посредством подбора одного слова, которое с большой долей вероятности должно встретиться в этом тексте. Смещайте его по тексту до того момента, пока оно не наложится само на себя в шифре. Таким образом вы определите часть ключа. Дальше расшифровывайте текст в районе области вокруг ключа. Соответственно подбирайте варианты расшифровки текста. Он обязательно должен соотноситься со словом-ключом и быть ему адекватным, т.е. совпадать по контексту.

Помните, что для успешной расшифровки кодировки вам пригодятся знания о самых известных методах шифрования сообщений. Так, например, если перед вами текст, датированный 5 веком до н.э., то с большой долей вероятности можно сказать, что он закодирован в скитала. Принцип такой шифровки заключался в методе простой перестановке. То есть буквы алфавита просто менялись местами а затем при помощи круглого предмета наносились на лист в хаотичном порядке. Для дешифровки подобного сообщения главное правильно восстановить размер этого круглого предмета.

Цифровые шифровки распознавайте при помощи математических методов. Один из популярных способов — использование теории вероятности. А в средние века с использованием математических символов производилась при помощи перестановки и использования магических квадратов. Это такие фигуры, в которые цифры вписываются в клетки последовательными натуральными числами. Начинаются, как правило, с 1. Секрет магического квадрата в том, что все цифры в нем в сумме каждого столбца или строки, или диагонали дают одно и то же число.

Учитывайте тот факт, что текст для дешифровки располагается в таком квадрате согласно нумерации клеток. Выпишите содержимое таблицы по и получите тот текст, который нужно расшифровать. А уже потом путем перестановок подберите необходимый вариант шифровки.

В интернете быстро распространяется мода на расшифровку слов. Часть людей искренне верит в смысл этого действия, другие откровенно развлекаются. В обоих случаях речь идет о разгадывании ребусов. Только правила головоломки могут быть разные.

Человек – социальное существо. Мы учимся взаимодействовать с другими, наблюдая за их реакцией на наши действия с первых дней жизни. При любом взаимодействии мы используем то, что искусствоведы называют «культурными кодами». А ведь культурные коды – самые сложные в дешифровке, здесь нет специальной программы, которая подскажет, что может значить приподнятая бровь или беспричинные, казалось бы, слёзы; нет однозначного ответа; более того, даже сам «кодирующий» может не знать, что он имел в виду под своим действием! Наука понимать окружающих – это то, что мы постигаем всю жизнь, и чем лучше развито это умение, тем, как правило, гармоничнее складывается общение с окружающими и любая деятельность, в которой нужны согласованные действия.

Изучение криптографии в обеих её ипостасях (шифровка и дешифровка) позволяет научиться находить связь между шифрованным, запутанным, непонятным посланием и смыслом, который в нём таится. Проходя исторический путь от шифра Юлия Цезаря до RSA-ключей, от розеттского камня до эсперанто, мы учимся воспринимать информацию в непривычном нам виде, разгадываем загадки, привыкаем к многовариантности. И главное – учимся понимать: как разных, непохожих на нас людей, так и математико-лингвистические механизмы, которые лежат в основе каждого, абсолютно каждого послания.

Итак, приключенческий рассказ о криптографии для детей, для всех, у кого есть дети, и для всех, кто когда-нибудь был ребёнком.

Трепещут на ветру флаги, ржут разгорячённые кони, бряцают доспехи: это Римская империя обнаружила, что в мире ещё есть кто–то, кого они не завоевали. Под командованием Гая Юлия Цезаря находится огромная армия, которой надо быстро и точно управлять.

Шпионы не дремлют, враги готовятся перехватить посланников императора, чтобы узнать все его блестящие планы. Каждый кусок пергамента, попадающий не в те руки – это вероятность проиграть сражение.

Но вот захвачен посланник, злоумышленник разворачивает записку… и ничего не понимает! «Наверное, – чешет он в затылке, – это на каком–то неизвестном языке…». Рим торжествует, его планы в безопасности.

Что же такое шифр Цезаря? Самый простой его вариант – это когда мы вместо каждой буквы ставим следующую по алфавиту: вместо «а» – «б», вместо «е» – «ж», а вместо «я» – «а». Тогда, например, «Я люблю играть» станет «А мявмя йдсбуэ». Давайте посмотрим на табличку, сверху в ней будет буква, которую шифруем, а снизу – на которую заменяем.

Алфавит как бы «сдвинут» на одну букву, правда? Поэтому этот шифр ещё называют «шифром сдвига» и говорят «используем шифр Цезаря со сдвигом 10» или «со сдвигом 18». Это значит, что надо «сдвинуть» нижний алфавит не на 1, как у нас, а, например, на 10 – тогда у нас вместо «а» будет «й», а вместо «у» – «э».

Сам Цезарь использовал этот шифр со сдвигом 3, то есть его таблица шифрования выглядела вот так:

Точнее, она бы так выглядела, если бы Цезарь жил в России. В его случае алфавит был латинский.

Такой шифр достаточно легко взломать, если вы профессиональный шпион или Шерлок Холмс. Но он до сих пор подходит для того, чтобы хранить свои маленькие секреты от посторонних глаз.

Вы и сами можете устроить свой маленький домашний заговор. Договоритесь о своём числе сдвига, и вы сможете оставлять друг другу шифрованные записки на холодильнике о сюрпризе на чей-нибудь день рождения, отправлять шифрованные сообщения и, может быть, если случится длинная разлука, даже писать друг другу тайные, кодированные письма!

Но вся история криптографии – это история борьбы между искусством зашифровывать послания и искусством их расшифровывать. Когда появляется новый способ закодировать сообщение, находятся те, кто пытаются этот код взломать.

Что такое «взломать код»? Это значит – придумать способ его разгадать, не зная ключа и смысла шифра. Шифр Цезаря тоже когда-то был взломан – так называемым «методом частотного анализа». Посмотрите на любой текст – гласных в нём гораздо больше, чем согласных, а «о» гораздо больше, чем, например, «я». Для каждого языка можно назвать самые часто и редко используемые буквы. Надо только найти, какой буквы больше всего в зашифрованном тексте. И скорее всего это будет зашифрованная «о», «е», «и» или «а» – самые часто встречающиеся буквы в русских словах. А как только ты знаешь, какой буквой обозначили, например, «а», ты знаешь, и на сколько «сдвинут» шифрованный алфавит, а значит, можешь расшифровать весь текст.

Когда разгадку кода Цезаря узнал весь мир, криптографам пришлось придумать что-нибудь помощнее. Но, как часто бывает, люди не стали изобретать что–то совсем новое, а усложнили уже имеющееся. Вместо того, чтобы шифровать все буквы по одному и тому же сдвинутому алфавиту, в тайных посланиях их стали использовать несколько. Например, первую букву шифруем по алфавиту со сдвигом 3, вторую – со сдвигом 5, третью – со сдвигом 20, четвертую – снова со сдвигом 3, пятую – со сдвигом 5, шестую – со сдвигом 20 и так далее, по кругу. Такой шифр называют полиалфавитным (то есть многоалфавитным). Попробуйте, так ваш шифр уже может разгадать только тот, кто посвящён в тайны криптографии!

Казалось бы, злоумышленники должны были запутаться и тайны должны были навсегда остаться тайнами. Но если шифр один раз был взломан, то и любые более сложные его варианты тоже будут однажды взломаны.

Давайте представим, что кто–то зашифровал послание двумя алфавитами. Первая буква – со сдвигом 5, вторая – со сдвигом 3, третья – снова 5, четвертая снова 3 – как на табличке ниже.

Мы можем разделить все зашифрованные буквы на две группы: буквы, зашифрованные со сдвигом 5 (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19) и буквы, зашифрованные со сдвигом 3 (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20). И внутри каждой группы искать, какие буквы встретились нам чаще остальных – так же, как в шифре Цезаря, только мороки побольше.

Если шифровщик использовал три алфавита, то мы разделим буквы на три группы, если пять – то на пять. А дальше снова идет в ход тот же самый частотный анализ.

Можно задать вопрос – откуда дешифраторы знали, что алфавитов три, а не, например, пять? На самом деле они не знали. И перебирали все возможные варианты. Поэтому дешифровка занимала гораздо больше времени, но все же была возможной.

В криптографии сообщение, которое надо передать, называется «открытым текстом», а зашифрованное сообщение – «шифрованным текстом». И правило, по которому текст зашифрован, называется «ключом шифра».

Незаметно подкрался XX век. Человечество всё больше надеется на машины: поезда заменяют повозки, радио появляется почти в каждом доме, и уже встали на крыло первые самолеты. И шифровку тайных планов в конце концов тоже передают машинам.

Во время Второй мировой войны было изобретено очень много машин для шифрования сообщений, но все они опирались на идею того, что полиалфавитный шифр можно ещё больше запутать. Запутать настолько, что, хотя по идее его и можно будет разгадать, на практике это ни у кого не получится. Запутать настолько, насколько это способна сделать машина, но не способен человек. Самая известная из таких шифровальных машин – «Энигма», использовавшаяся Германией.

theromanroad.files.wordpress.com

Но, пока самой главной тайной Германии была конструкция «Энигмы», самой главной тайной её противников было то, что к середине войны все страны уже «Энигму» разгадали. Если бы об этом стало известно в самой Германии, они бы начали придумывать что-то новое, но до конца войны они верили в идеальность своей шифровальной машины, а Франция, Англия, Польша, Россия читали тайные немецкие сообщения как открытую книгу.

Всё дело в том, что польский ученый Мариан Реевский однажды подумал о том, что раз придумали машину для шифровки сообщений, то можно придумать и машину для расшифровки, и первый свой образец называл «Бомба». Не из-за «взрывного» эффекта, как можно было бы подумать, а в честь вкусного, круглого пирожного.

Потом математик Алан Тьюринг построил на его основе машину, которая полностью расшифровывала код «Энигмы», и которую, между прочим, можно считать первым прародителем наших современных компьютеров.

Самый сложный код за всю Вторую мировую придумали американцы. На каждый боевой корабль США был откомандирован… индеец. Их язык был настолько непонятен и малоизучен, звучал так странно, что дешифровщики не знали, как и подступиться, и флот США безбоязненно передавал информацию на языке индейского племени чокта.

Вообще, криптография – это же не только о том, как загадать загадку, но и о том, как её разгадать. Не всегда такие загадки специально придумывают люди – иногда их подбрасывает сама история. И одной из главных загадок для криптографов долгое время была загадка древнеегипетского языка.

Никто не знал, что же значат все эти иероглифы. Что египтяне имели в виду, рисуя птиц и скарабеев. Но в один счастливый день французская армия обнаружила в Египте «Розеттский камень».

На этом камне была надпись – одна и та же, на древнегреческом, египетском буквенном (демотический текст) и египетском иероглифическом. Историки того времени хорошо знали древнегреческий, поэтому что же написано на камне они узнали быстро. Но главное, что, зная перевод, они смогли раскрыть тайны древнего египетского языка. Демотический текст был расшифрован достаточно быстро, а вот над иероглифами историки, лингвисты, математики, криптографы ломали голову долгие годы, но в конце концов всё-таки разгадали.

И это была большая победа криптографов – победа над самим временем, которое надеялось спрятать от людей их историю.

Но среди всех этих разгаданных шифров есть три особенных. Один – это метод Диффи – Хеллмана. Если маленькое сообщение зашифровать этим методом, то, чтобы его расшифровать, надо взять все компьютеры в мире и занять их этим на много-много лет. Именно он используется сегодня в Интернете.

Второй – это квантовое шифрование. Оно, правда, ещё не совсем придумано, зато, если люди сделают квантовые компьютеры такими, как о них мечтают, то такой шифр будет знать, когда его пытаются расшифровывать .

А третий особенный шифр – это «книжный шифр». Его удивительность в том, что им просто что-то зашифровать и непросто – расшифровать. Два человека выбирают одну и ту же книгу, и каждое слово из своего письма в ней ищут и заменяют тремя цифрами: номер страницы, номер строки и номер слова в строке. Это очень просто сделать, правда? А разгадать совсем не просто: откуда шпиону знать, какую книгу вы выбрали? И самое главное, компьютеры в этом деле тоже особо не помогут. Конечно, если подключить очень много умных людей и очень много мощных компьютеров, такой шифр не устоит.

Но есть главное правило безопасности. Её, этой безопасности, должно быть столько, чтобы зашифрованное послание не стоило тех огромных усилий, которые надо потратить на её расшифровку. То есть чтобы злодею – шпиону пришлось потратить столько сил, чтобы разгадать ваш код, сколько он не готов тратить на то, чтобы узнать ваше сообщение. И это правило работает всегда и везде, как в дружеских школьных переписках, так и в мире настоящих шпионских игр.

Криптография – это искусство загадывать и разгадывать загадки. Искусство сохранить тайны, и искусство их раскрывать. С криптографией мы учимся понимать друг друга и придумываем, как сохранить что-то важное для себя в безопасности. А чем лучше мы умеем и то и другое, тем спокойнее и деятельнее может быть наша жизнь.

Защита ячеек шифром Виженера

Парольная защита листов в Microsoft Excel давно стала притчей во языцех. В том плане, что ее, по-сути, нет. С регулярностью примерно раз в месяц я получаю вопросы по почте на тему «как мне защитить мои данные на листе Excel от просмотра/изменения?» и каждый раз не знаю что ответить. Можно, конечно, дать ссылочку на статью с подробным описанием всех способов защиты ячеек и листов в Excel, но такая защита остановит только начинающего. В сети можно найти кучу платных и бесплатных программ для взлома такой защиты тупым перебором за считанные минуты.

В какой-то момент мне это надоело и я стал искать способы более надежной защиты данных в Excel собственными силами. Самым простым и удобным оказался шифр Виженера.

Принцип шифра Виженера

Одним из самых древних и простых в реализации является шифр Цезаря, который использовал его для тайной переписки. Суть его в том, что каждая буква исходного шифруемого сообщения сдвигается в алфавите на заданное количество символов. Так, например, если сдвиг равен 3, то буква А превратится в Г, буква Б — в Д и так далее:

Символы в конце алфавита (Э, Ю, Я), соответственно, будут превращаться его начало (А, Б, В).

Реализовать такой шифр просто, но стойкость его невелика — найти нужное число сдвига и дешифровать сообщение можно даже прямым перебором за 20-30 итераций, что займет даже у человека не больше часа, а у современного компьютера доли секунды. Поэтому еще в 15 веке был впервые придуман, а потом в 16 веке французским дипломатом Блезом Виженером официально представлен более совершенный метод на основе шифра Цезаря, получивший впоследствии название «шифр Виженера». Его принцип в том, что каждая буква в исходном шифруемом тексте сдвигается по алфавиту не на фиксированное, а переменное количество символов. Величина сдвига каждой буквы задается ключом (паролем) — секретным словом или фразой, которая используется для шифрования и расшифровки. 

Допустим, мы хотим зашифровать фразу «КЛАД ЗАРЫТ В САДУ» используя слово ЗИМА в качестве ключа. Запишем это слово подряд несколько раз под исходной фразой:

Для удобства шифрования используем так называемый «квадрат Виженера» — таблицу, где в каждой строке алфавит сдвигается на одну позицию вправо:

Если взять строку с первой буквой ключа (З) и столбец с первой буквой исходного текста (К), то на их пересечении увидим букву «Т» — это и будет первая буква нашего зашифрованного сообщения. Затем процедура повторяется для всех остальных пар букв ключа и исходного сообщения по очереди и в результате мы получаем зашифрованный вариант нашей исходной фразы:

Заметьте, что одна и та же буква (например А) в исходном сообщений превратилась в разные буквы на выходе (Н, Й и Б), т.к. сдвиг при шифровании для них был разный. Именно поэтому вскрыть шифр Виженера простыми способами невозможно — вплоть до 19 века он считался невзламываемым и успешно использовался военными, дипломатами и шпионами многих стран, частности — конфедератами во время Гражданской войны в США.

Реализация формулами по квадрату Виженера

Если использовать готовый квадрат Виженера как в примере выше, то реализовать шифрование можно одной формулой с помощью функций ИНДЕКС (INDEX) и ПОИСКПОЗ (MATCH), как это было описано в статье про двумерный поиск в таблице. Выглядеть это может примерно так:

Логика этой формулы следующая:

  • Первая функция ПОИСКПОЗ (подсвечена зеленым) ищет первую букву ключа (З) в зеленом столбце (B9:B40) и выдает порядковый номер ячейки, где она ее нашла, т.е. номер строки в квадрате Виженера по которому идет шифрование.
  • Вторая функция ПОИСКПОЗ (подсвечена розовым) аналогичным образом ищет первую букву исходного сообщения (К) в красной строке и выдает порядковый номер столбца.
  • Функция ИНДЕКС выдает содержимое ячейки из квадрата (C9:Ah50) с пересечения строки и столбца с найденными номерами.

Реализация формулами по кодам символов

Легко сообразить, что в реальной жизни в документах могут использоваться не только буквы русского языка, но и латиница, цифры, знаки препинания и т.д. Делать квадрат Виженера с участием всех этих символов — та еще эпопея, но есть другой, гораздо более простой способ.

Внутри компьютера и операционной системы каждый символ имеет свой числовой код от 0 до 255 (его еще называют ASCII-кодом). Microsoft Excel имеет в своем стандартном наборе две функции, которые умеют с ними работать:

  • Функция КОДСИМВ (CODE) — выдает числовой код символа, указанного в качестве аргумента. Например КОДСИМВ(«Ж») выдаст 198.
  • Функция СИМВОЛ (CHAR) — выдает символ, соответствующий указанному в аргументе коду, т.е. наоборот СИМВОЛ(198) даст нам букву Ж. 

Для применения шифра Виженера запишем наш исходный текст и ключ друг под другом как раньше и выведем коды каждой буквы с помощью функции КОДСИМВ:

Теперь сложим коды символов ключа и исходного текста, добавив функцию ОСТАТ (MOD), чтобы при превышении максимально допустимого количества символов (256) остаться в пределах 0-255:

Теперь осталось использовать функцию СИМВОЛ, чтобы вывести символы по полученным кодам и сформировать зашифрованное сообщение:

Само-собой, можно было бы обойтись и без дополнительных строк, уложив все функции в одну формулу для компактности:

Расшифровка производится совершенно аналогично, только знак «плюс» в формуле меняется на «минус»:

Для шпионских игр шифрование такими спецсимволами, конечно, не очень удобно — так и представляю себе глаза радистки Кэт при попытке передать третий и пятый символы нашей шифровки 🙂 Но нам их, отстреливаясь из именного ТТ во время погони, на бумажке не писать, так что для наших целей — сойдет.

Макросы для шифрования-дешифрования

Ну, а теперь самое интересное. Чтобы применить шифр Виженера в реальной жизни лучше будет воспользоваться простым макросом, который проводит все описанные в предыдущем пункте операции с каждой ячейкой текущего листа автоматически. Откройте редактор Visual Basic с помощью сочетания клавиш Alt+F11 или кнопкой Visual Basic на вкладке Разработчик (Developer). Вставьте новый модуль с помощью команды меню Insert — Module и скопируйте туда текст наших макросов:

 
'Шифрование текущего листа
Sub Encrypt()
    Dim Pass$, Key$
    Pass = InputBox("Введите ключ для шифрования:")
    Key = WorksheetFunction.Rept(Pass, 100)
    
    For Each cell In ActiveSheet.UsedRange
        Out = ""
        Txt = cell.Formula
        For i = 1 To Len(Txt)
            Out = Out & Chr((Asc(Mid(Txt, i, 1)) + Asc(Mid(Key, i, 1))) Mod 256)
        Next i
        cell.Value = Out
    Next cell
End Sub

'Дешифрация текущего листа
Sub Decrypt()
    Dim Pass$, Key$
    Pass = InputBox("Введите ключ для расшифровки:")
    Key = WorksheetFunction.Rept(Pass, 100)
    
    For Each cell In ActiveSheet.UsedRange
        Out = ""
        Txt = cell.Value
        For i = 1 To Len(Txt)
            Out = Out & Chr((Asc(Mid(Txt, i, 1)) - Asc(Mid(Key, i, 1)) + 256) Mod 256)
        Next i
        cell.Formula = Out
    Next cell
End Sub
 

Первый макрос запрашивает у пользователя ключ и шифрует все ячейки текущего листа. Второй макрос производит обратную операцию дешифрования. Запустить получившиеся макросы можно с помощью сочетания клавиш Alt+F8 или кнопки Макросы (Macros) на вкладке Разработчик (Developer). Выглядеть все это может примерно так:

Важные нюансы

  • ВНИМАНИЕ! Если вы внимательно прочитали статью, то должны четко понимать — не существует легкого способа узнать или подобрать ключ! Есть несколько методик взлома шифра Виженера, но все они весьма сложны для неспециалиста и не дают 100% гарантии. Если вы забудете ключ — потеряете данные навсегда с большой вероятностью. Если что — я вас предупредил.
  • При шифровании не нарушаются формулы, ссылки и форматирование — после дешифрации все отлично работает.
  • Если при дешифрации вы неправильно введете ключ, то получите бессмысленную «кашу» из спецсимволов вместо своего текста (т.к. сдвиг кодов будет неправильным). Тогда придется откатиться на шаг назад повторным шифрованием с тем же паролем и потом снова попробовать расшифровать документ еще раз (на этот раз используя правильный ключ).

Ссылки по теме

 

Как сделать энкодер и декодер в цифры (инструкция)

Как сделать энкодер и декодер в цифры


Пожалуйста, не создавайте онлайн чаты. На Скретч не разрешены чаты, где можно писать.
Для начала Вам нужно создать эти переменные:
(Cимволы)
(Выход)
(Номер буквы)
(Temp)
(Выход2)
После этого Вам нужно задать переменной “Символы” значение всех символов.&*()№]Маленькие буквы необязательно писать, так как Скретч не понимает разницу в больших и маленьких букв. Затем Вам нужно создать эти блоки и запрограммировать их:
определить Зашифровать (Текст)
задать [Выход v] значение ()
задать [Номер буквы v] значение (0)
повторить (длина (Текст)) раз {
изменить [Номер буквы v] на (1)
задать [Temp v] значение (0)
повторить (длина (Символы)) раз {
изменить [Temp v] на (1)
если <(буква (Temp) в (Символы)) = (буква (Номер буквы) в (Текст))>, то
если <(Temp) < (10)>, то
задать [Выход v] значение (объединить (Выход) (объединить (0) (Temp) :: operators) :: operators)
иначе
задать [Выход v] значение (объединить (Выход) (Temp) :: operators)
end
} :: control
} :: control
определить Расшифровать (Текст)
задать [Выход2 v] значение []
задать [Номер буквы v] значение (1)
повторить ((длина (Текст)) / (2)) раз {
задать [Выход2 v] значение (объединить (Выход2) (буква (объединить (буква (Номер буквы) в (Текст)) (буква ((Номер буквы) + (1)) в (Текст) :: operators) :: operators) в (Символы)) :: operators)
изменить [Номер буквы v] на (2)
} :: control
Теперь у нас есть эти блоки:
Зашифровать () :: custom

Расшифровать () :: custom

Блок “Зашифровать” выход сохраняет в переменную “Выход”, а “Расшифровать” в “Выход2”.
ВНИМАНИЕ: Некоторые скрипты показаны не полностью. Чтобы их посмотреть, Вам нужно знать плагин scratchblocks. Если знаете, перейдите в мобильную версию форума.
Надеюсь у тебя всё получилось!

Помоги с переводом Русской Вики — вот тема
(Help translating the Russian Scratch Wiki — here is the topic)
Hello! I am Gleb and I like programming in JavaScript, C++, Java, and of course, on Scratch.
Check out my website! (not done yet)

F4F: Yes
Be Moist B)‎

Как зашифровать строку в JavaScript?

Вы здесь: Главная — JavaScript — Java Основы — Как зашифровать строку в JavaScript?

Здравствуйте! Сегодня я хочу показать Вам, как можно зашифровать а затем расшифровать строку в JavaScript. Сразу оговорюсь, что в примере будет показано самое примитивное шифрование, которое ни в коем случае не должно использоваться при работе с конфиденциальными данными. 1) // XOR преобразование числа обратно в исходное значение, как видите опять 1 — это наш ключ шифрования 
    .map(value => String.fromCharCode(value)) // каждое число в массиве преобразуется в соответствующий символ
    .join(») // преобразуем массив в строку

Таким образом, вот так просто можно зашифровать/расшифровать строку в JavaScript с помощью простого XOR оператора, единственное , что необходимо учесть — это то, что правый операнд XOR, т.е. число, которым преобразуется кодовый символ, должно быть одним и тем же - фактический — это ваш ключ. Данный ключ Вы можете выбрать любой, который считаете нужным. Также данный ключ может высчитывать на основе каких либо пользовательских данных, например, разрешение монитора ПК или еще чего либо. Но, как бы там ни было, напоминаю еще раз, что, что это небезопасное шифрование (!) поэтому не используйте его для шифрования/дешифровки каких либо важных пользовательских данных.

  • Создано 04.02.2020 12:19:53
  • Михаил Русаков
Следующая статья

Копирование материалов разрешается только с указанием автора (Михаил Русаков) и индексируемой прямой ссылкой на сайт (http://myrusakov.ru)!

Добавляйтесь ко мне в друзья ВКонтакте: http://vk.com/myrusakov.
Если Вы хотите дать оценку мне и моей работе, то напишите её в моей группе: http://vk.com/rusakovmy.

Если Вы не хотите пропустить новые материалы на сайте,
то Вы можете подписаться на обновления: Подписаться на обновления

Если у Вас остались какие-либо вопросы, либо у Вас есть желание высказаться по поводу этой статьи, то Вы можете оставить свой комментарий внизу страницы.

Порекомендуйте эту статью друзьям:

Если Вам понравился сайт, то разместите ссылку на него (у себя на сайте, на форуме, в контакте):

  1. Кнопка:
    <a href=»https://myrusakov.ru» target=»_blank»><img src=»https://myrusakov.ru/images/button.gif» alt=»Как создать свой сайт» /></a>

    Она выглядит вот так:

  2. Текстовая ссылка:
    <a href=»https://myrusakov.ru» target=»_blank»>Как создать свой сайт</a>

    Она выглядит вот так: Как создать свой сайт

  3. BB-код ссылки для форумов (например, можете поставить её в подписи):
    [URL=»https://myrusakov.ru»]Как создать свой сайт[/URL]

Enigma 37 Шифровальная машина с буквами и цифрами

Описание

Это следующее поколение наших машин Enigma. Более мощный и универсальный с 37 зубчатыми передачами, которые содержат алфавит, 10 цифр и десятичную точку (или точку). Возможность делать числа не является традиционной для шифровальных машин, но она добавляет простоты использования и повышения безопасности, поскольку существует больше возможных комбинаций колес с 37-зубчатыми шестернями по сравнению со стандартными 26-зубчатыми шестернями в версиях только с алфавитом.

Машину можно использовать для кодирования собственных секретных сообщений! Отправляйте и получайте секретные сообщения всем, у кого есть машина. Включены подробные инструкции с простой рабочей таблицей для кодирования декодирования. Есть также 4 сообщения о проблемах, которые нужно попытаться решить. В четвертом нет подсказок, а тот, кто решит первым, получит бесплатную машину. (напишите мне ответ на [email protected])

Деревянная конструкция с шестернями, вырезанными из дерева толщиной 1/4 дюйма.Все буквы и текст глубоко выгравированы лазером на дереве. База — американский гикори. Шестерни вращаются на штифтах из легированной стали. Размеры около 13 дюймов x 5 дюймов x 1,3 дюйма

2016 Creative Crafthouse Сделано в Гудзоне, Флорида, США

Краткое описание того, как использовать машину, приведено ниже. Я рекомендую вам посмотреть видео, чтобы было понятно. Это очень быстрый и простой процесс, как только вы научитесь это делать.

2. Определите начальный ключ длиной 3 символа. Ключ определяет ориентацию шестерни. Расположите каждую шестерню так, чтобы указатель на доске указывал на ключевую букву на шестерне. Например, если бы клавиша была DOG, первая передача была бы установлена ​​на D у стрелки. Вторая передача в О по стрелке; и третья передача в G по стрелке. Ключ может быть встроен в сообщение или для большей безопасности может быть передан отдельно.

3. Напишите текст на английском языке, который вы хотите закодировать, в строках и полях с пометкой «Текст» на предоставленном рабочем листе; или просто на листе бумаги, если у вас нет рабочего листа.Не используйте пробелы и знаки препинания.

4. Правая шестеренка — колесико для английского текста. Чтобы начать шифрование, найдите 1-ю букву вашего сообщения и совместите ее со стрелкой рядом с этим колесиком. Прочитайте соответствующую букву, которая появляется на верхней стрелке шестерни 1, которая является левой шестерней на доске. Напишите эту букву в блоке «Код» вашего рабочего листа прямо под буквой, которую вы только что закодировали. Затем установите колесико English Test на вторую букву вашего сообщения. Прочитайте закодированную букву на 2-й (средней) передаче.Повторите этот процесс, переходя от левой передачи (1) к центральной передаче (2).

5. В любой момент вы можете определить новый порядок колес или новый ключ. Это может быть сообщено отдельно или встроено в сообщение способом, который вы можете придумать самостоятельно.

6. Обратите внимание, что вы можете использовать тот же рабочий лист для декодирования зашифрованного сообщения, если знаете порядок колес и ключ. Запишите закодированное сообщение в кодовых блоках. Установите порядок колес и ключ. Теперь прочитайте с передач 1 и 2 по порядку и найдите букву английского текста на правой передаче.

Шифр ​​Цезаря в Python (учебник по шифрованию текста)

Криптография имеет дело с шифрованием или кодированием части информации (в виде простого текста) в форму, которая выглядит тарабарщиной и не имеет большого смысла на обычном языке.
Это закодированное сообщение (также называемое зашифрованным текстом ) затем может быть декодировано обратно в обычный текст предполагаемым получателем с использованием метода декодирования (часто вместе с закрытым ключом), сообщенного конечному пользователю.

Шифр ​​Цезаря — один из старейших методов шифрования, на котором мы сосредоточимся в этом руководстве, и реализуем его в Python.
Хотя шифр Цезаря является очень слабым методом шифрования  и редко используется сегодня, мы делаем это руководство, чтобы познакомить наших читателей, особенно новичков, с шифрованием.
Считайте это «Привет, мир» криптографии.

 

Что такое шифр Цезаря?

Шифр ​​Цезаря — это тип шифра замены, в котором каждая буква в открытом тексте заменяется другой буквой на некоторых фиксированных позициях от текущей буквы в алфавите.

Например, если мы сдвинем каждую букву на три позиции вправо, каждая буква в нашем открытом тексте будет заменена буквой на три позиции справа от буквы в открытом тексте.
Давайте посмотрим на это в действии — давайте зашифруем текст «HELLO WORLD», используя сдвиг вправо на 3.

 

Таким образом, буква H будет заменена на K, E будет заменена на H и так далее. Окончательное зашифрованное сообщение для HELLO WORLD будет KHOOR ZRUOG. Эта тарабарщина не имеет смысла, не так ли?

Обратите внимание, что буквы на ребре, т. е. X, Y, Z, перекрываются и заменяются на A, B, C соответственно в случае сдвига вправо. Точно так же буквы в начале — A, B, C и т. д. — будут оборачиваться при сдвигах влево.

Правило шифрования шифра Цезаря можно математически выразить так:

 c = (x + n) % 26
 

Где c — закодированный символ, x — фактический символ, а n — количество позиций, на которые мы хотим сдвинуть символ x.Мы берем мод с 26, потому что в английском алфавите 26 букв.

Шифр ​​Цезаря в Python

Прежде чем мы углубимся в определение функций для процесса шифрования и дешифрования Шифра Цезаря в Python, мы сначала рассмотрим две важные функции, которые мы будем широко использовать в процессе — chr() и ord() .
Важно понимать, что алфавит в том виде, в каком мы его знаем, по-разному хранится в памяти компьютера. Компьютер сам по себе не понимает ни алфавита нашего английского языка, ни других символов.

Каждый из этих символов представлен в памяти компьютера с помощью числа, называемого кодом ASCII (или его расширением — Unicode) символа, который является 8-битным числом и кодирует почти все символы английского языка, цифры и знаки препинания.
Например, буква «А» в верхнем регистре представлена ​​числом 65, «В» — числом 66 и т. д. Точно так же представление символов нижнего регистра начинается с цифры 97.

Поскольку возникла необходимость включения большего количества символов и символов других языков, 8-битного оказалось недостаточно, поэтому был принят новый стандарт — Unicode , который представляет все символы, используемые в мире, используют 16 бит.
ASCII — это подмножество Unicode, поэтому кодировка символов ASCII в Unicode остается неизменной. Это означает, что «A» по-прежнему будет представляться с использованием числа 65 в Unicode.
Обратите внимание, что специальные символы, такие как пробел » «, табуляция «\t», символы новой строки «\n» и т. д., также представлены в памяти своим Unicode.

Мы рассмотрим две встроенные в Python функции, которые используются для поиска Unicode-представления символа и наоборот.

Функция ord()

Вы можете использовать метод ord() для преобразования символа в его числовое представление в Unicode.Он принимает один символ и возвращает число, представляющее его Unicode. Давайте посмотрим на пример.

 c_unicode = порядок ("с")

A_unicode = порядок ("А")

print("Юникод 'c' =", c_unicode)

print("Unicode of 'A' =", A_unicode) 

Вывод:

Функция chr()

Точно так же, как мы могли бы преобразовать символ в его числовой Unicode с помощью метода ord(), мы делаем инверсия, т. е. поиск символа, представленного числом, с помощью метода chr().
Метод chr() принимает число, представляющее Unicode символа, и возвращает фактический символ, соответствующий числовому коду.
Давайте сначала рассмотрим несколько примеров:

 character_65 = chr(65)

характер_100 = хр (100)

print("Юникод 65 представляет", character_65)

print("Юникод 100 представляет", character_100)

характер_360 = хр (360)

print("Юникод 360 представляет", character_360) 

Вывод:

Обратите внимание, что немецкая буква Ü (умлаут U) также представлена ​​в Unicode числом 360.

Мы также можем применить цепную операцию( ord, за которым следует chr), чтобы вернуть исходный символ.

 c = chr(ord("×"))

print(c) 

Вывод: ×

Шифрование заглавных букв

Теперь, когда мы понимаем два основных метода, которые будем использовать, давайте реализуем метод шифрования заглавных букв в Python. Мы зашифруем в тексте только заглавные буквы, а остальные оставим без изменений.
Давайте сначала рассмотрим пошаговый процесс шифрования заглавных букв:

  1. Определите значение сдвига i.е., количество позиций, которые мы хотим сместить с каждого символа.
  2. Перебрать каждый символ обычного текста:
    1. Если символ в верхнем регистре:
      1. Вычислить позицию/индекс символа в диапазоне 0-25.
      2. Выполните положительный сдвиг , используя операцию по модулю.
      3. Найдите символ в новой позиции.
      4. Замените текущую заглавную букву этим новым символом.
    2. Иначе, если символ не в верхнем регистре, сохраните его без изменений.

Теперь посмотрим на код:

 shift = 3 # определение количества смен

текст = "ЗДРАВСТВУЙ, МИР"

шифрование = ""

для c в тексте:

    # проверить, является ли символ заглавной буквой
    если c.isupper():

        # найти позицию в диапазоне 0-25
        c_unicode = порядок (с)

        c_index = ord(c) - ord("A")

        # выполнить сдвиг
        новый_индекс = (с_индекс + сдвиг)% 26

        # преобразовать в новый символ
        новый_юникод = новый_индекс + порядок ("А")

        новый_символ = chr(новый_юникод)

        # добавить к зашифрованной строке
        шифрование = шифрование + новый_символ

    еще:

        # так как символ не в верхнем регистре, оставьте как есть
        шифрование += с
        
print("Обычный текст:",текст)

print("Зашифрованный текст:",encryption) 

Вывод:

Как мы видим, зашифрованным текстом для «HELLO WORLD» является «KHOOR ZRUOG», и он соответствует тому, который мы получили вручную в разделе «Введение». .
Кроме того, этот метод не шифрует символ пробела, и в зашифрованной версии он остается пробелом.

 

Расшифровка заглавных букв

Теперь, когда мы разобрались с шифрованием заглавных букв обычного текста с помощью Ceaser Cipher, давайте посмотрим, как мы будем расшифровывать зашифрованный текст в обычный текст.

Ранее мы рассматривали математическую формулировку процесса шифрования. Давайте теперь проверим то же самое для процесса расшифровки.

 x = (c - n) % 26 

Смысл обозначений остается тем же, что и в предыдущей формуле.
Если после вычитания какое-либо значение становится отрицательным, об этом позаботится оператор по модулю, и он перекроет его.

Давайте рассмотрим пошаговую реализацию процесса дешифрования, который будет более или менее обратным шифрованию:

  • Определить количество сдвигов
  • Перебрать каждый символ в зашифрованном тексте:
    • Если символ представляет собой заглавную букву:
      1. Вычислить позицию/индекс символа в диапазоне 0-25.
      2. Выполните отрицательный сдвиг  с помощью операции по модулю.
      3. Найдите символ в новой позиции.
      4. Замените текущую зашифрованную букву этим новым символом (который также будет заглавной буквой).
      5. В противном случае, если символ не заглавный, оставьте его без изменений.

Напишем код вышеописанной процедуры:

 shift = 3 # определение количества смен

зашифрованный_текст = "ХОР ЗРУОГ"

обычный_текст = ""

для c в зашифрованном_тексте:

    # проверить, является ли символ заглавной буквой
    если с.выше():

        # найти позицию в диапазоне 0-25
        c_unicode = порядок (с)

        c_index = ord(c) - ord("A")

        # выполнить отрицательный сдвиг
        new_index = (c_index - сдвиг) % 26

        # преобразовать в новый символ
        новый_юникод = новый_индекс + порядок ("А")

        новый_символ = chr(новый_юникод)

        # добавить к простой строке
        обычный_текст = обычный_текст + новый_символ

    еще:

        # так как символ не в верхнем регистре, оставьте как есть
        обычный_текст += с

print("Зашифрованный текст:",encrypted_text)

print("Decrypted text:",plain_text) 

Вывод:

Обратите внимание, как мы успешно восстановили исходный текст «HELLO WORLD» из его зашифрованной формы.

 

Шифрование цифр и знаков препинания

Теперь, когда мы увидели, как можно кодировать и декодировать заглавные буквы английского алфавита с помощью шифра Цезаря, возникает важный вопрос: а как насчет других символов?
А как насчет чисел? А как насчет специальных символов и знаков препинания?

Ну, исходный алгоритм шифра Цезаря не должен был иметь дело ни с чем, кроме 26 букв алфавита — ни в верхнем, ни в нижнем регистре.
Таким образом, типичный шифр Цезаря не будет шифровать знаки препинания или цифры, а будет преобразовывать все буквы в нижний или верхний регистр и кодировать только эти символы.

Но мы всегда можем расширить существующее хорошее решение и настроить его в соответствии с нашими потребностями — это верно для любой задачи в разработке программного обеспечения.
Итак, мы попробуем закодировать прописные и строчные буквы так, как мы делали это в предыдущем разделе, мы пока проигнорируем знаки препинания, а затем также будем кодировать числа в тексте.

Для чисел мы можем выполнить шифрование одним из двух способов:

  1. Сдвиньте цифровое значение на ту же величину, на которую вы сдвинули буквы алфавита, т. е. при сдвиге на 3 — цифра 5 становится 8, 2 становится 5, 9 становится 2 и так далее.
  2. Сделайте числа частью алфавита, т. е. после z или Z будут следовать 0,1,2. до 9, и на этот раз наш делитель для операции по модулю будет 36 вместо 26.

Мы реализуем наше решение, используя первую стратегию.Кроме того, на этот раз мы реализуем наше решение в виде функции, которая принимает значение сдвига (которое служит ключом в шифре Цезаря) в качестве параметра.
Мы реализуем 2 функции — cipher_encrypt() и cipher_decrypt()
Давайте запачкаем руки!

Решение

 # Функция шифрования
def cipher_encrypt (обычный_текст, ключ):

    зашифрован = ""

    для c в простом_тексте:

        if c.isupper(): #проверить, является ли это символом верхнего регистра

            c_index = ord(c) - ord('A')

            # сдвиг текущего символа по позициям клавиш
            c_shifted = (c_index + ключ) % 26 + ord('A')

            c_new = chr(c_shifted)

            зашифровано += c_new

        Элиф с.islower(): #проверить, является ли это символ нижнего регистра

            # вычесть юникод из 'a', чтобы получить индекс в диапазоне [0-25)
            c_index = ord(c) - ord('a')

            c_shifted = (c_index + ключ) % 26 + ord('a')

            c_new = chr(c_shifted)

            зашифровано += c_new

        Элиф c.isdigit():

            # если это число, сдвигаем его фактическое значение
            c_new = (целое (c) + ключ) % 10

            зашифровано += ул(c_new)

        еще:

            # если это не буква и не цифра, просто оставьте так
            зашифровано += с

    вернуть в зашифрованном виде

# Функция расшифровки
def cipher_decrypt (зашифрованный текст, ключ):

    расшифрован = ""

    для c в зашифрованном тексте:

        если с.выше():

            c_index = ord(c) - ord('A')

            # сдвиг текущего символа влево по позициям клавиш, чтобы получить исходное положение
            c_og_pos = (c_index - ключ) % 26 + ord('A')

            c_og = chr(c_og_pos)

            расшифровано += c_og

        Элиф c.islower():

            c_index = ord(c) - ord('a')

            c_og_pos = (c_index - ключ) % 26 + ord('a')

            c_og = chr(c_og_pos)

            расшифровано += c_og

        Элиф c.isdigit():

            # если это число, сдвигаем его фактическое значение
            c_og = (int(c) - ключ) % 10

            расшифровано += ул(c_og)

        еще:

            # если это не буква и не цифра, просто оставьте так
            расшифровано += с

    return decrypted 

Теперь, когда мы определили наши две функции, давайте сначала воспользуемся функцией шифрования, чтобы зашифровать секретное сообщение, которым друг делится через текстовое сообщение со своим приятелем.

 plain_text = "Приятель, приключенческая поездка в Канберру была такой веселой. Мы были так пьяны, что позвонили в 911!"

зашифрованный текст = шифр_зашифровать (обычный_текст, 4)

print("Обычное текстовое сообщение:\n", plain_text)

print("Зашифрованный зашифрованный текст:\n", зашифрованный текст) 

Вывод:

Обратите внимание, что зашифровано все, кроме знаков препинания и пробелов.

Теперь давайте посмотрим на зашифрованный текст, который полковник Ник Фьюри отправлял на свой пейджер: ‘ Sr xli gsyrx sj 7, 6, 5 – Ezirkivw Ewwiqfpi!
Оказывается, это шифротекст Цезаря, и, к счастью, мы получили в свои руки ключ к этому шифротексту!
Давайте посмотрим, сможем ли мы раскопать скрытое сообщение.

 зашифрованный текст = "Sr xli gsyrx sj 7, 6, 5 - Ezirkivw Ewwiqfpi!"

decrypted_msg = cipher_decrypt (зашифрованный текст, 4)

print("Зашифрованный текст:\n", зашифрованный текст)

print("Расшифрованное сообщение:\n",decrypted_msg)
 

Результат:

Так держать, Мстители!

Использование таблицы поиска

На этом этапе мы поняли процесс шифрования и дешифрования шифра Цезаря и реализовали его в Python.

Теперь посмотрим, как сделать его более эффективным и гибким.
В частности, мы сосредоточимся на том, как можно избежать повторных вычислений сдвинутых позиций для каждой буквы в тексте в процессе шифрования и дешифрования путем создания справочной таблицы заранее.

Мы также рассмотрим, как мы можем использовать любой набор определяемых пользователем символов, а не только буквы алфавита, в нашем процессе шифрования.
Мы также объединим процесс шифрования и дешифрования в одну функцию и примем в качестве параметра, какой из двух процессов пользователь хочет выполнить.

Что такое таблица поиска?

Таблица поиска — это просто сопоставление исходных символов и символов, в которые они должны быть преобразованы, в зашифрованном виде.
До сих пор мы перебирали каждую букву в строке и вычисляли их сдвинутые позиции.
Это неэффективно, потому что наш набор символов ограничен, и большинство из них встречаются в строке более одного раза.
Таким образом, вычисление их зашифрованного эквивалента каждый раз, когда они встречаются, неэффективно, и это становится дорогостоящим, если мы шифруем очень длинный текст с сотнями тысяч символов в нем.

Этого можно избежать, вычислив сдвинутые позиции каждого из символов в нашем наборе символов только один раз перед началом процесса шифрования.
Таким образом, если имеется 26 прописных и 26 строчных букв, нам потребуется всего 52 вычисления один раз и некоторое пространство в памяти для хранения этого сопоставления.
Затем во время процесса шифрования и дешифрования все, что нам нужно сделать, это выполнить «поиск» в этой таблице — операция, которая быстрее, чем выполнение операции по модулю каждый раз.

Создание таблицы поиска

Модуль Python string предоставляет простой способ не только создать таблицу поиска, но и преобразовать любую новую строку на основе этой таблицы.

Давайте возьмем пример, когда мы хотим создать таблицу первых пяти строчных букв и их индексов в алфавите.
Затем мы использовали бы эту таблицу для перевода строки, в которой каждое из вхождений «a», «b», «c», «d» и «e» заменено на «0», «1», «2». ‘, ‘3’ и ‘4’ соответственно; а остальные символы не тронуты.

Мы будем использовать функцию maketrans() модуля str для создания таблицы.
Этот метод принимает в качестве первого параметра строку символов, для которой требуется перевод, и другой строковый параметр той же длины, который содержит сопоставленные символы для каждого символа в первой строке.

Создадим таблицу для простого примера.

 table = str.maketrans("abcde", "01234") 

Таблица представляет собой словарь Python, в котором в качестве ключей используются значения Unicode символов, а в качестве значений — соответствующие им сопоставления.
Теперь, когда у нас есть готовая таблица, мы можем преобразовать строки любой длины, используя эту таблицу.
К счастью, переводом также занимается другая функция модуля str, называемая translate.

Давайте воспользуемся этим методом для преобразования нашего текста с помощью нашей таблицы.

 text = "Альберт Эйнштейн, родившийся в Германии, был выдающимся физиком-теоретиком."

переведено = text.translate (таблица)

print("Исходный текст:/n", текст)

print("Переведенный текст:/n", translate) 

Вывод:

Как видите, первые пять букв нижнего регистра заменены их относительными индексами.

Теперь мы воспользуемся той же техникой для создания справочной таблицы для шифра Цезаря на основе предоставленного ключа.

Реализация шифрования

Давайте создадим функцию  caesar_cipher()  , которая принимает строку для шифрования/расшифровки, «набор символов», показывающий, какие символы в строке должны быть зашифрованы (по умолчанию используются строчные буквы). ,
ключ и логическое значение, показывающее, была ли выполнена расшифровка или нет (шифрование).

 строка импорта

def cipher_cipher_using_lookup (текст, ключ, символы = string.ascii_lowercase, расшифровка = False):

    если ключ <0:

        print("Ключ не может быть отрицательным")

        возврат Нет

    n = длина (символы)

    если расшифровать == Истина:

        ключ = п - ключ

    таблица = str.maketrans (символы, символы [ключ:] + символы [: ключ])
    
    переведенный_текст = текст.перевод(таблица)
    
    return translation_text 

Теперь у нас есть одна мощная функция!

Вся операция смещения была сведена к операции нарезки.
Также мы используем атрибут string.ascii_lowercase — это строка символов от «a» до «z».
Еще одна важная особенность, которую мы здесь добились, заключается в том, что одна и та же функция выполняет как шифрование, так и дешифрование; это можно сделать, изменив значение параметра «ключ».
Операция нарезки вместе с этим новым ключом гарантирует, что набор символов был сдвинут влево — то, что мы делаем при расшифровке шифротекста Цезаря со сдвигом вправо.

Давайте проверим, работает ли это, используя более ранний пример.
Мы будем шифровать только заглавные буквы текста и поставим то же самое в параметр «символы».
Зашифруем текст: «HELLO WORLD! Добро пожаловать в мир криптографии!»

 text = "ПРИВЕТ, МИР! Добро пожаловать в мир криптографии!"

зашифровано = cipher_cipher_using_lookup (текст, 3, string.ascii_uppercase, расшифровка = ложь)

print(encrypted) 

Вывод:

Проверьте, как часть «KHOOR ZRUOG» соответствует шифрованию «HELLO WORLD» с ключом 3 в нашем первом примере.
Также обратите внимание, что мы указываем набор символов в виде прописных букв, используя  string.ascii_uppercase

Мы можем проверить, правильно ли работает расшифровка, используя тот же зашифрованный текст, который мы получили в нашем предыдущем результате.
Если мы можем восстановить исходный текст обратно, это означает, что наша функция работает отлично.

 text = "ХОР ЗРУОГ! Добро пожаловать в мир фриптографии!"

decrypted = cipher_cipher_using_lookup (текст, 3, string.ascii_uppercase, расшифровка = True)

print(decrypted) 

Вывод:

Обратите внимание, что мы установили для параметра « decrypt »  в нашей функции значение True.
Поскольку мы восстановили исходный текст обратно, это признак того, что наш алгоритм шифрования-дешифрования с использованием таблицы поиска работает хорошо!

Теперь посмотрим, сможем ли мы расширить набор символов , чтобы включить в него не только строчные и прописные буквы, но также цифры и знаки препинания.

 character_set = string.ascii_lowercase + string.ascii_uppercase + string.digits + " "+ string.punctuation

print("Расширенный набор символов:\n", character_set)

plain_text = "Меня зовут Дэйв Адамс.Я живу на 99-й улице. Пожалуйста, пришлите припасы!»

зашифрованный = cipher_cipher_using_lookup (обычный_текст, 5, набор символов, расшифровка = ложь)

print("Обычный текст:\n", обычный_текст)

print("Зашифрованный текст:\n", зашифрованный) 

Вывод:

Здесь мы включили все символы, которые мы обсуждали до сих пор (включая пробел), в набор символов, который нужно закодировать.
В результате все (даже пробелы) в нашем простом тексте было заменено другим символом!
Единственная разница здесь в том, что перенос не происходит отдельно для строчных или прописных символов, а происходит в целом для всего набора символов.
Это означает, что «Y» со сдвигом на 3 не станет «B», а будет закодировано в «1».

 

Отрицательный сдвиг

До сих пор мы выполняли «положительные» сдвиги или «сдвиги вправо» символов в процессе шифрования. И процесс расшифровки того же самого включал «отрицательный» сдвиг или «сдвиг влево» символов.
Но что, если мы хотим выполнить процесс шифрования с отрицательным сдвигом? Изменится ли наш алгоритм шифрования-дешифрования?
Да, будет, но незначительно.Единственное изменение, которое нам нужно для сдвига влево, это сделать знак ключа отрицательным, остальная часть процесса останется прежней и приведет к результату сдвига влево в шифровании и сдвига вправо в процессе дешифрования.

Давайте попробуем это, изменив нашу предыдущую функцию, добавив еще один параметр — ‘shift_type’  в нашу функцию cipher_cipher_using_lookup() .

 строка импорта

def cipher_cipher_using_lookup (текст, ключ, символы = строка.ascii_lowercase, decrypt=False, shift_type="right"):

    если ключ <0:

        print("Ключ не может быть отрицательным")

        возврат Нет

    n = длина (символы)

    если расшифровать == Истина:

        ключ = п - ключ

    если shift_type=="влево":

        # если требуется сдвиг влево, мы просто меняем знак ключа на противоположный
        ключ = -ключ

    таблица = str.maketrans (символы, символы [ключ:] + символы [: ключ])

    переведенный_текст = текст.перевод(таблица)

    return translation_text 

Давайте проверим этот модифицированный метод на простом тексте.

 текст = "Привет, мир!"

зашифровано = cipher_cipher_using_lookup(текст, 3, символы = (string.ascii_lowercase + string.ascii_uppercase), расшифровать = False, shift_type="left")

print("простой текст:", текст)

print("зашифрованный текст с отрицательным сдвигом:",encrypted) 

Вывод:

Обратите внимание, как каждый символ в нашем открытом тексте был сдвинут влево на три позиции.
Давайте теперь проверим процесс расшифровки, используя ту же строку.

 text = "Эбиил Тлоя!"

decrypted = cipher_cipher_using_lookup (текст, 3, символы = (строка.ascii_lowercase + string.ascii_uppercase), расшифровать = True, shift_type="left")

print("зашифрованный текст с отрицательным сдвигом:", text)

print("recovered text:",decrypted) 

Вывод:

Итак, мы можем зашифровать и расшифровать текст, используя таблицу поиска и отрицательный ключ.

 

Шифрование файлов

В этом разделе мы рассмотрим использование шифра Цезаря для шифрования файла.
Обратите внимание, что мы можем шифровать только текстовые файлы, а не двоичные файлы, потому что мы знаем набор символов для обычных текстовых файлов.
Таким образом, вы можете зашифровать файл, используя один из следующих двух подходов:

  1. Прочитать весь файл в строку, зашифровать строку и сбросить ее в другой файл.
  2. Итеративно читать файл по одной строке за раз, шифровать строку и записывать ее в другой текстовый файл.

Мы выберем второй подход, потому что первый возможен только для небольших файлов, содержимое которых легко помещается в память.
Итак, давайте определим функцию, которая принимает файл и шифрует его с помощью шифра Цезаря со сдвигом вправо на 3.Мы будем использовать набор символов нижнего регистра по умолчанию.

 def fileCipher(fileName, outputFileName, key = 3, shift_type = "right", decrypt=False):

    с open(fileName, "r") как f_in:

        с open(outputFileName, "w") как f_out:

            # перебираем каждую строку во входном файле
            для строки в f_in:

                #зашифровать/расшифровать строку
                lineNew = cipher_cipher_using_lookup(строка, ключ, расшифровка=расшифровка, shift_type=shift_type)

                #записать новую строку в выходной файл
                f_out.написать(строкановая)
                    
    print("Файл {} был успешно переведен и сохранен в {}".format(fileName, outputFileName)) 

Функция принимает имя входного файла, имя выходного файла и параметры шифрования/дешифрования, которые мы видели в последнем раздел.

Давайте зашифруем файл ‘ Milky_way.txt ’ (содержит вводный абзац страницы «Млечный Путь» в Википедии).
Мы выведем зашифрованный файл в « Milky_way_encrypted.txt ».

Давайте зашифруем его с помощью функции, которую мы определили выше:

 inputFile = "./milky_way.txt"

outputFile = "./milky_way_encrypted.txt"

fileCipher(inputFile, outputFile, key=3, shift_type="right", decrypt = False) 

Output:

Давайте проверим, как сейчас выглядит наш зашифрованный файл ' Milky_way_encrypted.txt ':

 Tkh Mlonb W lv wkh jdodab wkdw frqwdlqv rxu Sbvwhp, zlwk wkh qdph ghvfulelqj wkh jdodab'v dsshdudqfh iurp Eduwk: d kdcb edqg ri
oljkw vhhq lq wkh qljkw vnb iruphg iurp vwduv wkdw fdqqrw eh lqglylgxdoob glvwlqjxlvkhg eb wkh qdnhg hbh.Tkh whup Mlonb Wdb lv d...
...
... 

Итак, наша функция правильно шифрует файл.
В качестве упражнения вы можете попробовать функцию расшифровки, передав путь к зашифрованному файлу в качестве входных данных и установив для параметра «расшифровать» значение «Истина».
Посмотрите, сможете ли вы восстановить исходный текст.

Убедитесь, что вы не передаете один и тот же путь к файлу как для ввода, так и для вывода, что может привести к нежелательным результатам, поскольку программа будет выполнять операции чтения и записи в одном и том же файле одновременно.

 

Множественные сдвиги (шифр Виженера)

До сих пор мы использовали одно значение сдвига (ключ) для сдвига всех символов строк на один и тот же номер. позиций.
Мы также можем попробовать вариант этого, где мы будем использовать не одну клавишу, а последовательность клавиш для выполнения разных сдвигов в разных позициях в тексте.

Например, допустим, мы используем последовательность из 4 клавиш: [1,5,2,3] С помощью этого метода наш 1-й символ в тексте будет сдвинут на одну позицию, второй символ будет сдвинут на пять позиций,
3-й символ на две позиции, 4-й символ на три позиции, затем снова 5-й символ будет сдвинут на одну позицию и так далее.
Это улучшенная версия шифра Цезаря, которая называется Vigen и re Cipher.

Давайте реализуем шифр Виженера.

 def vigenere_cipher (текст, ключи, расшифровка = ложь):

    # шифр Виженера для строчных букв
    n = длина (ключи)

    переведенный текст =""

    i = 0 #используется для записи количества обработанных символов нижнего регистра

    # перебираем каждый символ в тексте
    для c в тексте:

        #переводить, только если c в нижнем регистре
        если с.ниже():

            shift = keys[i%n] #решите, какую клавишу использовать

            если расшифровать == Истина:

                # если необходимо выполнить расшифровку, сделайте ключ отрицательным
                сдвиг = - сдвиг

            # Выполнить операцию сдвига
            shifted_c = chr((ord(c) - ord('a') + shift)%26 + ord('a'))

            переведенный текст += shifted_c

            я += 1

        еще:

            переведенный текст += c
            
    return translationText 

Функция выполняет как шифрование, так и дешифрование, в зависимости от значения логического параметра «расшифровать».
Мы ведем подсчет всех строчных букв, закодированных/декодированных с использованием переменной i, мы используем ее с оператором по модулю, чтобы определить, какой ключ из списка будет использоваться следующим.
Обратите внимание, что мы сделали операцию сдвига очень компактной; это эквивалентно многоэтапному процессу преобразования между Unicode и символьными значениями и вычислению сдвига, который мы видели ранее.

Давайте проверим эту функцию, используя другой простой текст:

 text = "мы назовем первую пилотируемую миссию на Луну Проектом Аполлон"

зашифрованный_текст = vigenere_cipher (текст, [1,2,3])

print("Обычный текст:\n", текст)

print("Зашифрованный текст:\n", зашифрованный_текст) 

Вывод:

Здесь мы выполняем шифрование с использованием ключей [1,2,3]  и, как и ожидалось, первый символ 'w' был сдвинут на одну позицию в 'x',
второй символ 'e' сдвинут на две позиции в 'g'; третий символ «w» смещается на три позиции в «z».
Этот процесс повторяется с последующими символами.
Выполните процесс расшифровки с теми же ключами и посмотрите, сможете ли вы восстановить исходное выражение обратно.

 

Почему шифр Цезаря слаб?

Каким бы простым ни было понимание и применение шифра Цезаря, он позволяет каждому легко разобраться в расшифровке без особых усилий.
Шифр ​​Цезаря — это метод шифра подстановки, при котором мы заменяем каждый символ в тексте некоторым фиксированным символом.

Если кто-то определит регулярность и закономерность появления определенных символов в зашифрованном тексте, он быстро определит, что для шифрования текста использовался шифр Цезаря.
Как только вы убедитесь, что для шифрования текста использовался метод шифра Цезаря, восстановить исходный текст без ключа не составит труда.
Простой алгоритм BruteForce вычисляет исходный текст за ограниченное время.

 

BruteForce Attack

Взлом шифротекста, зашифрованного с помощью шифра Цезаря, заключается только в переборе всех возможных ключей.
Это возможно, потому что может быть только ограниченное количество ключей, которые могут генерировать уникальный зашифрованный текст.

Например, если в зашифрованном тексте закодирован весь текст в нижнем регистре, все, что нам нужно сделать, это выполнить шаг расшифровки со значениями ключа от 0 до 25.
Даже если пользователь предоставил ключ больше 25, будет получен зашифрованный текст. это то же самое, что и сгенерированное с использованием ключей от 0 до 25.

Давайте проверим зашифрованный текст, в котором закодированы все символы нижнего регистра, и посмотрим, сможем ли мы извлечь из него осмысленный текст с помощью атаки BruteForce.
Текст, который у нас есть:

 "ks gvozz ohhoqy hvsa tfca hvs tfcbh oh bccb cb Tisgrom" 

Давайте сначала определим функцию расшифровки, которая принимает зашифрованный текст и ключ и расшифровывает все строчные буквы.

 def cipher_decrypt_lower (зашифрованный текст, ключ):

    расшифрован = ""

    для c в зашифрованном тексте:

        если c.islower():

            c_index = ord(c) - ord('a')

            c_og_pos = (c_index - ключ) % 26 + ord('a')

            c_og = chr(c_og_pos)

            расшифровано += c_og

        еще:

            расшифровано += с

    return decrypted 

Теперь у нас есть наш текст, но мы не знаем ключ i.е., значение сдвига. Давайте напишем грубую атаку, которая пробует все ключи от 0 до 25 и отображает каждую из расшифрованных строк:

 cryptic_text = "ks gvozz ohhoqy hvsa tfca hvs tfcbh oh bccb cb Tisgrom"

для i в диапазоне (0,26):

    обычный_текст = cipher_decrypt_lower(cryptic_text, i)

    print("Для ключа {}, расшифрованный текст: {}".format(i, plain_text)) 

Вывод:

В выводе перечислены все строки, которые вы можете сгенерировать в результате расшифровки.
Если внимательно присмотреться, строка с ключом 14 является правильным английским оператором и, следовательно, является правильным выбором.

Теперь вы знаете, как взломать зашифрованный текст шифром Цезаря.
Мы могли бы использовать другие, более надежные варианты шифра Цезаря, такие как использование нескольких сдвигов (шифр Виженера), но даже в этих случаях решительные злоумышленники могут легко определить правильную расшифровку.
Таким образом, алгоритм шифрования Цезаря относительно намного слабее, чем современные алгоритмы шифрования.

Заключение

В этом уроке мы узнали, что такое шифр Цезаря, как его легко реализовать на Python и как его реализацию можно дополнительно оптимизировать с помощью так называемых «таблиц поиска».
Мы написали функцию Python для реализации универсального алгоритма шифрования/дешифрования шифра Цезаря, который принимает в качестве параметра различные вводимые пользователем данные без особых предположений.

Затем мы рассмотрели, как можно зашифровать файл с помощью шифра Цезаря, а затем как можно усилить шифр Цезаря с помощью нескольких сдвигов.
Наконец, мы рассмотрели, насколько уязвим Caesar Cipher к атакам BruteForce.

Мохтар — основатель LikeGeeks.com. Он работает системным администратором Linux с 2010 года.Он отвечает за обслуживание, защиту и устранение неполадок серверов Linux для нескольких клиентов по всему миру. Он любит писать сценарии оболочки и Python для автоматизации своей работы.

16.2: Подстановочные шифры — Mathematics LibreTexts

Один простой метод шифрования называется подстановочным шифром .

Подстановочный шифр

Шифр ​​замены заменяет каждую букву в сообщении другой буквой в соответствии с некоторым установленным сопоставлением.

Простой пример шифра подстановки называется шифр Цезаря , иногда называемый шифром сдвига. В этом подходе каждая буква заменяется буквой на некоторое фиксированное количество позиций позже в алфавите. Например, если мы используем сдвиг на 3, то буква А будет заменена буквой D, буквой на 3 позиции позже в алфавите. Полное сопоставление будет выглядеть так: [1]

Оригинал: \(\mathrm{ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ}\)

Сопоставляется с: \(\mathrm{DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC}\)

Пример 1

Используйте шифр Цезаря со сдвигом 3 для шифрования сообщения: «Мы едем в полдень»

Раствор

Мы используем сопоставление выше, чтобы заменить каждую букву.W заменяется на Z и так далее, что дает зашифрованное сообщение: ZH ULGH DW QRRQ.

Обратите внимание, что длина слов может дать важный ключ к используемому сдвигу шифра. Если бы мы увидели одну букву в зашифрованном сообщении, мы бы предположили, что это должна быть зашифрованная буква A или I, так как это единственные отдельные буквы, которые образуют действительные английские слова.

Чтобы скрыть сообщение, буквы часто переставляются в блоки одинакового размера. Сообщение ZH ULGH DW QRRQ может быть записано блоками по три символа как

.

ЖУ ЛГХ ДВК РРК.

Пример 2

Расшифровать сообщение GZD KNK YDX MFW JXA, если оно было зашифровано с использованием шифра сдвига со сдвигом 5.

Раствор

Начнем с того, что запишем сопоставление символов, сдвинув алфавит так, чтобы A отображалось на F, пятью символами позже в алфавите.

Оригинал: \(\mathrm{ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ}\)

Сопоставляется с: \(\mathrm{FGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDE}\)

Теперь мы работаем в обратном порядке, чтобы расшифровать сообщение.Первая буква G сопоставляется с B, поэтому B является первым символом исходного сообщения. Продолжая, наше расшифрованное сообщение

КУПИТЬ ПЯТЬ ТЫС ХАР ЭСА.

Убрав пробелы получаем BUYFIFTYSHARESA. В этом случае кажется, что в конец был добавлен дополнительный символ, чтобы группы из трех были равными, и что исходное сообщение было «Купите пятьдесят акций».

Попробуйте сейчас 1

Расшифруйте сообщение BNW MVX WNH, если оно было зашифровано с использованием шифра сдвига со сдвигом 9 (отображение A в J).

Ответить

ОТПРАВИТЬ ДЕНЬГИ

Обратите внимание, что в обоих приведенных выше шифрах лишняя часть алфавита переходит в начало. Из-за этого удобной версией шифра сдвига является шифровальный диск, такой как показанный здесь шифровальный диск Альберти [2] 1400-х годов. В шифровальном диске внутреннее колесо можно было повернуть, чтобы изменить сдвиг шифра. Этот же подход используется для «секретных колец декодера».

Безопасность криптографического метода очень важна для человека, полагающегося на то, что его сообщение будет храниться в секрете. Безопасность зависит от двух факторов:

  1. Безопасность используемого метода
  2. Безопасность используемого ключа шифрования

В случае шифра сдвига метод «используется шифр сдвига». Ключ шифрования — это конкретная величина используемого сдвига.

Предположим, армия использует сменный шифр для отправки своих сообщений, и один из ее офицеров захвачен противником.Вероятно, метод и ключ шифрования могут быть скомпрометированы. Относительно сложно изменить методы шифрования, но относительно легко изменить ключи шифрования.

Во время Второй мировой войны немецкие шифровальные машины «Энигма» были захвачены, но информация о методе шифрования лишь немного помогла союзникам, поскольку ключи шифрования все еще были неизвестны и их было трудно обнаружить. В конечном счете, безопасность сообщения не может зависеть от секретности метода; он должен полагаться на то, что ключ хранится в секрете.

Безопасность шифрования

Безопасность любого метода шифрования должна зависеть только от сложности обнаружения ключа шифрования. Небезопасно полагаться на то, что метод шифрования (алгоритм) хранится в секрете.

Имея это в виду, давайте проанализируем безопасность шифра Цезаря.

Пример 3

Предположим, вы перехватываете сообщение и знаете, что отправитель использует шифр Цезаря, но не знаете, какой сдвиг используется. Сообщение начинается EQZP.Насколько сложно будет расшифровать это сообщение?

Раствор

Так как существует только 25 возможных сдвигов, нам нужно будет попробовать только 25 различных вариантов, чтобы увидеть, какой из них дает разумные результаты. Хотя это было бы утомительно, один человек мог бы легко сделать это вручную за несколько минут. Современный компьютер может перепробовать все возможности менее чем за секунду.

\(\begin{array}{|l|l|l|l|l|l|l|l|}
\hline \textbf {Shift} & \textbf {Сообщение} & \textbf {Shift} & \textbf { Сообщение } & \textbf { Shift } & \textbf { Сообщение } & \textbf { Shift } & \textbf { Сообщение } \\
\hline 1 & \text {DPYO} & 7 & \text { XJSI } & 13 & \text {RDMC} & 19 & \text {LXGW} \\
\hline 2 & \text {COXN} & 8 & \text {WIRH} & 14 & \text {QCLB} & 20 & \text {KWFV} \ \
\hline 3&\text{BNWM}&9&\text{VHQG}&15&\text{ПБКА}&21&\text{JVEU} \\
\hline4&\text{AMVL}&10& \text { УГПФ } & 16 & \text { ОАЖЗ } & 22 & \text { ИУДТ } \\
\hline 5 & \text { ЗЛУК } & 11 & \text { ТФОЭ } & 17 & \text { НЗИЙ } & 23 & \text { HTCS } \\
\hline 6 & \text { YKTJ } & \mathbf{1 2} & \textbf { ОТПРАВИТЬ } & 18 & \text { MYHX } & 24 & \text { GSBR } \\
\hline & & & & & & & 25 & \text {FRAQ} \\
\hline
\end{массив}\)

В этом случае сдвиг 12 (преобразование A в M) расшифровывает EQZP в SEND.Из-за простоты использования всех возможных ключей шифрования шифр Цезаря не является очень безопасным методом шифрования.

Атака грубой силой

Атака полным перебором — это метод взлома шифрования путем перебора всех возможных ключей шифрования.

Чтобы усложнить атаку грубой силой, мы могли бы сделать более сложный шифр замены, используя что-то другое, чем сдвиг алфавита. Выбрав случайное сопоставление, мы могли бы получить более безопасный шифр, но с компромиссом, заключающимся в том, что ключ шифрования сложнее описать; ключ теперь будет всем отображением, а не только величиной сдвига.

Пример 4

Используйте сопоставление подстановки ниже, чтобы зашифровать сообщение «12 марта 0300»

Оригинал: \(mathrm{ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789}\)

Сопоставляется с: \(\mathrm{2BQF5WRTD8IJ6HLCOSUVK3A0X9YZN1G4ME7P}\)

Раствор

При использовании сопоставления сообщение будет зашифровано до 62SQT ZN Y1YY

.

Попробуйте сейчас 2

Используйте сопоставление замены из примера 4 для расшифровки сообщения C2SVX2VP

Ответить

ВЕЧЕРИНКА В 9

В то время как было всего 25 возможных ключей шифра сдвига (35, если бы мы включили числа), существует около 10 40 возможных шифров подстановки[3].Это намного больше, чем триллион триллионов. Было бы практически невозможно, даже с суперкомпьютерами, попробовать все возможные комбинации. Наличие огромного количества возможных ключей шифрования является важной частью безопасности ключей.

К сожалению, этот шифр до сих пор не является безопасным из-за метода, называемого частотным анализом, открытого арабским математиком Аль-Кинди в 9 -м веке. В английском и других языках есть определенные буквы, которые встречаются в письменной форме чаще, чем другие.[4] Например, буква Е чаще всего встречается в английском языке. На диаграмме справа показано типичное распределение символов.

Пример 5

Диаграмма справа показывает частоту появления различных символов в зашифрованном тексте. Что вы можете сказать о отображении?

Раствор

Из-за высокой частотности буквы S в зашифрованном тексте весьма вероятно, что замена отображает E на S. Поскольку W является вторым наиболее часто встречающимся символом, вполне вероятно, что T или A отображаются на W.Поскольку C, A, D и J редко встречаются в зашифрованном тексте, вполне вероятно, что они сопоставлены с J, Q, X и Z.

Помимо просмотра отдельных букв, некоторые пары букв отображаются чаще, например, пара «th». Анализируя, как часто разные буквы и пары букв появляются в зашифрованном сообщении, можно определить используемое сопоставление замещения[5].


[1] en.Wikipedia.org/w/index.php?title=Файл:Caesar3.svg&page=1. ПД

[2] англ.Wikipedia.org/wiki/Файл:Alberti_cipher_disk.JPG

[3] Существует 35 вариантов того, чему соответствует A , затем 34 варианта того, чему соответствует B , и так далее, поэтому общее количество возможностей равно 35*34*33*…*2*1 = 35! = около 10 40

[4] en.Wikipedia.org/w/index.php?title=File:English_letter_frequency_(алфавитный).svg&page=1 PD

[5] Пример того, как это делается, см. en.Wikipedia.org/wiki/Frequency_analysis

Как зашифровать документ Microsoft Word на ПК или Mac

  • Вы можете зашифровать документ Microsoft Word на компьютере Mac или Windows, выполнив несколько простых шагов.
  • При шифровании документа Word каждый, кто его открывает, должен будет ввести пароль.
  • Обязательно запомните пароль, так как в Microsoft Word нет функции «Забыли пароль».
  • Посетите библиотеку технических справочников Insider, чтобы узнать больше.

Если вы когда-либо работали на работе, требующей набора текста, велика вероятность, что вы использовали Microsoft Word.И в зависимости от вашей работы вам, возможно, придется использовать Word для создания документов, которые должны оставаться конфиденциальными — например, документы, юридически защищенные такими законами, как HIPAA или FERPA.

Один из способов защитить свои файлы и себя — зашифровать любые документы Microsoft Word, содержащие конфиденциальную информацию. Функция шифрования Word делает так, что любой, кто откроет документ, должен будет ввести пароль, прежде чем он сможет его просмотреть.

Хотя это может показаться сложным, правда в том, что шифрование ваших документов Word невероятно просто как на ПК, так и на компьютерах Mac.Вот как это сделать.

Как зашифровать документ Microsoft Word на ПК с Windows

1. Откройте документ, который вы хотите зашифровать, в Microsoft Word на своем ПК.

2. Выберите «Файл» в верхнем левом углу, а затем «Информация».

3. Нажмите «Защитить документ» и в раскрывающемся меню выберите «Зашифровать паролем».

Вы также можете ввести другие ограничения в свой документ Word, например, типы изменений, которые разрешено вносить другим.Эмма Уитман/Business Insider

4. Введите пароль и нажмите «ОК». Требований нет, поэтому пароль может быть любым, но учтите, что если вы забудете пароль, восстановить его будет невозможно. Обязательно запишите где-нибудь пароль, иначе вы рискуете потерять свою работу.

Пароль может быть сколь угодно длинным или коротким — главное, убедитесь, что вы его помните.Эмма Уитман/Business Insider

5. Подтвердите свой пароль, введя его еще раз, выберите «ОК», чтобы завершить его, а затем сохраните документ.

Все готово. Вам будет предложено ввести пароль в следующий раз, когда вы откроете документ, и любой, кому вы его отправите, также должен будет ввести пароль.

Вам будет предложено ввести пароль при открытии документа в следующий раз.Эмма Уитман/Business Insider

Как зашифровать документ Microsoft Word на Mac

1. Откройте документ, который вы хотите зашифровать, в Microsoft Word для Mac.

2. Выберите панель инструментов «Просмотр» в верхнем меню и выберите «Защитить», затем «Защитить документ».

Действия по шифрованию документа в Word для Mac немного отличаются, но результат будет таким же.Эмма Уитман/Business Insider

3. Введите пароль по вашему выбору, подтвердите пароль и нажмите «ОК». Нет никаких ограничений на то, каким может быть ваш пароль, но обязательно запомните его, так как нет возможности восстановить пароль, если вы его забудете.

Убедитесь, что вы помните свой пароль, так как у вас не будет возможности его восстановить.Эмма Уитман/Business Insider

4. Сохраните документ.

Теперь любой, кто попытается открыть документ в будущем, включая вас, должен будет ввести пароль, чтобы увидеть его.

Описание симметричного и асимметричного шифрования

Сводка

Существует два основных метода шифрования информации: симметричное шифрование (также называемое шифрованием с секретным ключом) и асимметричное шифрование (также называемое шифрованием с открытым ключом).)

Дополнительная информация

Симметричное шифрование

Симметричное шифрование — самый старый и самый известный метод. Секретный ключ, который может быть числом, словом или просто строкой случайных букв, применяется к тексту сообщения для изменения содержимого определенным образом. Это может быть так же просто, как сдвиг каждой буквы на несколько позиций в алфавите.Если и отправитель, и получатель знают секретный ключ, они могут шифровать и расшифровывать все сообщения, использующие этот ключ.

Асимметричное шифрование

Проблема с секретными ключами заключается в обмене ими через Интернет или большую сеть с предотвращением их попадания в чужие руки. Любой, кто знает секретный ключ, может расшифровать сообщение. Один из ответов — асимметричное шифрование, в котором есть два связанных ключа — пара ключей.Открытый ключ находится в свободном доступе для всех, кто может захотеть отправить вам сообщение. Второй закрытый ключ держится в секрете, поэтому его знаете только вы.

Любое сообщение (текст, двоичные файлы или документы), зашифрованное с помощью открытого ключа, может быть расшифровано только с применением того же алгоритма, но с использованием соответствующего закрытого ключа. Любое сообщение, зашифрованное с помощью закрытого ключа, может быть расшифровано только с помощью соответствующего открытого ключа.

Это означает, что вам не нужно беспокоиться о передаче открытых ключей через Интернет (ключи должны быть открытыми).Однако проблема с асимметричным шифрованием заключается в том, что оно медленнее, чем симметричное шифрование. Требуется гораздо больше вычислительной мощности как для шифрования, так и для расшифровки содержимого сообщения.

О цифровых сертификатах

Чтобы использовать асимметричное шифрование, у людей должен быть способ обнаружить другие открытые ключи. Типичным методом является использование цифровых сертификатов (также называемых просто сертификатами). Сертификат — это пакет информации, которая идентифицирует пользователя или сервер и содержит такую ​​информацию, как название организации, организация, выпустившая сертификат, адрес электронной почты и страна пользователя, а также открытый ключ пользователя.

Когда серверу и клиенту требуется безопасная зашифрованная связь, они отправляют запрос по сети другой стороне, которая возвращает копию сертификата. Открытый ключ другой стороны может быть извлечен из сертификата. Сертификат также может использоваться для однозначной идентификации владельца.

Шифрование Диффи

Шифрование Диффи Диффи-Хеллман — это метод обмена информацией между двумя пользователями. что зашифровано. Метод был предложен в 1976 г.Это база для многих методов, используемых в VPN, SSH, PGP и других системах PKI.
Метод называется асимметричным обменом ключами, потому что любой может шифровать сообщения, используя открытый ключ получателя, но только владелец закрытого ключа, используемого для генерации открытого ключа, может расшифровать. Безопасность зависит от секретности закрытого ключа и использования больших номера, которые делают расшифровку грубой силы очень сложной.
Зашифровать и расшифровать число
  1. Выберите общие номера.
    • выберите большое простое число P. Чтобы быть эффективным, P должен иметь не менее 512 бит. Хорошо выбрать P так, чтобы (P-1)/2 было также премьер.
      Например, возьмем p=103079
    • выберите число G. На практике G — небольшое число. Быть технически правильно G должен быть первообразным корнем P по модулю P. Это означает, что для любой пары положительных целых чисел, меньших P. G, возведенный в степень этих чисел, никогда не дает такого же результата.
      Например, давайте использовать g=7.Б мод П.
    • Открытые ключи доступны всем.
      Вот функция для вычисления открытого ключа с учетом глобальные параметры и закрытый ключ a
      открытый ключ (g, a, p):
      звездочка = pow (г, а, р)
      вернуть звезду
       

      Предположим, Алиса выбирает a=13, ее открытый ключ ? [вычислить это]
      Предположим, что Боб выбирает b=11, его открытый ключ ? [вычислить это]
  2. Вычислить суперключ для кодирования и декодирования.a mod P.б мод П.
  3. X оказывается одинаковым для Алисы и Боба, хотя они никогда не делились своими закрытыми ключами. Суперключи на пару пользователей. Один и тот же пользователь может быть в нескольких парах, используя отдельный суперключ для каждой пары.
    # вычислить суперключ x по открытому ключу Боба и закрытому ключу Алисы
    суперключ защиты (bstar, a, p):
    х = pow (бстар, а, р)
    вернуть х
     
  4. Используйте суперключ для шифрования и дешифрования.
    • Чтобы зашифровать число T, Алиса или Боб используют суперключ X и вычислить (T*X) по модулю P.
    • Чтобы расшифровать число T, Алиса или Боб используют ключ суперключа X и вычислить (T/X) по модулю P. Для этой части необходимо вычислить модульный обратный «вычислить X s.t. T * X = 1 mod P, если он существует.
    Кроме того, шифрование и дешифрование могут быть выполнены более простым способом. путем вычислений
    • Чтобы зашифровать число T, Алиса или Боб используют ключ суперключа X и вычислить (T+X) по модулю P.
    • Чтобы расшифровать число T, Алиса или Боб используют ключ суперключа X и вычислить (T-X) mod P

    Если число t=36 и суперключ x, для шифрования вычислить
    зашифровано=(t+x)%p
    Чтобы расшифровать зашифрованный номер, выполните
    расшифровано=(зашифровано-x)%p
    Только пользователи с одинаковым суперключом могут шифровать и расшифровать.
Попробуйте код Python diffie.py для шифрования числа.
Зашифровать и расшифровать слово
  • Чтобы применить описанную выше схему шифрования/дешифрования, слово должно быть преобразовано в число. Чтобы зашифровать слово как число, возьмите код ascii для каждого символа и обработайте каждый символ как цифра при преобразовании чисел в разных основаниях. Кодировка слова – это то, что шифруется, передается, а затем декодируется получателем.
Зашифровать и расшифровать предложение
  • Текстом можно делиться разными способами.Например, текст может разбить на слова, каждое слово закодировать как число, а все числа собрать в список. Альтернативно, каждое слово и соответствующее ему кодировку можно поместить в словарь.

Copyright: © 2017-2019 Регенты университета Миннесоты
Департамент компьютерных наук и Инжиниринг. Все права защищены.
Комментарии к: Мария Джини

Создание необычайно надежных паролей | Услуги информационных технологий

Вот несколько советов по выбору надежного пароля:

НИКОГДА не используйте пустой пароль, слово «пароль» / «Pa$$w0rd» или пароль, совпадающий с вашим именем пользователя, особенно если вы подключены к сети. Как правило, это первые три элемента, угадываемые злоумышленниками.
Избегайте использования комбинаций клавиш, таких как «asdf», «qwerty», «123456» или «aaaaaaa», поскольку они также часто угадываются очень быстро.

Не используйте легко угадываемую личную информацию , такую ​​как ваше имя, дата рождения, имена членов семьи (включая домашних животных), номер социального страхования, номерные знаки, номера телефонов или все, чем вы поделились в социальных сетях. .

Следующее, что злоумышленник, вероятно, попытается угадать после подбора наиболее распространенных паролей, это атака по словарю .Чтобы избежать этого, не используйте обычное слово в качестве пароля. Некоторые атаки по словарю даже проверяют варианты слов, такие как использование цифр вместо букв (например, замена буквы o на цифру 0) или наличие цифры или символа в начале или конце слова.

После атаки по словарю все, что остается злоумышленнику, — это попытка атаки методом «грубой силы», перебор всех комбинаций букв, цифр и символов. К этому времени большинство из них сдадутся и найдут более легкую цель, но использование большего количества типов символов, таких как прописные буквы, строчные буквы, цифры и символы, значительно удлинит процесс взлома вашей системы. пароль.

Поскольку мы рассмотрели, что не следует делать, вот советы для паролей, которые будут достаточно безопасными, но не невозможно запоминаемыми:
Чем длиннее ваш пароль, тем он надежнее, вообще говоря.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.