Криптография. Криптография
 Скачать 89.5 Kb.
|
|
КРИПТОГРАФИЯ История криптографии насчитывает около 4000 лет. Для периодизации криптографии в качестве главного критерия можно взять технологические характеристики методов шифрования. Первый период (с 3 тысячелетия до н.э.) можно охарактеризовать господством моноалфавитных шифров (принцип заключается в замене алфавита исходного текста другим алфавитом, т.е. буквы заменялись другими буквами или символами). Второй период (с IX века на Ближнем Востоке и с XV века в Европе до начала XX века) – введение полиалфавитных шифров (суть полиалфавитного шифра – циклическое применение нескольких моноалфавитных шифров к определенному количеству букв исходного текста, например, к первой букве применяется первый моноалфавитный шифр, ко второй букве – второй, к n-ой букве – n-й, а к n+1 снова первый и т.д.). Третий период (с начало и до середины XX века) – внедрение электромеханических устройств в работу шифровальщиков. Использование полиалфавитных шифров продолжалось. Четвертый период (с середины до 70-х годов XX века) – переход к математической криптографии. Обязательным при создании шифра является изучение его уязвимости к известным атакам – линейному и дифференцированному криптоанализу. До 1975 года криптография оставалась «классической», т.е. с секретным ключом (стороны, имеющие право прочесть информацию, имеют один и тот же ключ). Современный период (с конца 70-х годов XX по настоящее время) – зарождение и развитие нового направления – криптография с открытым ключом. Ее появление знаменуется новыми техническими возможностями и широким распространением криптографии для использования частными лицами [3]. На стыке информатики и математики современная криптография образует отдельное научное направление. В современном обществе криптографию используют в телекоммуникации, электронной коммерции, электронном документообороте и других отраслях. Криптография военного времени Задачи криптографии: сохранить засекреченные данные, не потеряв при этом их целостность [6]. Первая мировая война оставила отпечаток на всех процессах, происходивших в обществе. На развитии криптографии она также сказалась. Во время Первой мировой войны широко использовались ручные шифры, прежде всего, шифры перестановки со всевозможными усложнениями (вертикальные перестановки, усложненные перекодировкой изначального алфавита, двойные вертикальные перестановки). Первая мировая война повлияла на развитие криптографии: до войны криптография представляла собой узкую область, а после войны она стала широким полем деятельности. Это связано с необычайным ростом объема шифрпереписки, которая передавалась по разным каналам связи. Важнейшим элементом разведки стал криптоанализ. Прогресс в этой область криптографии характеризуется изменениями в криптоанализе. Данная наука переросла методы индивидуальной работы криптоаналитика над криптограммой. Системы секретной связи стали более сложными и многочисленными. Теперь для вскрытия шифров требовались знания обстановки, тщательный анализ переписок, поиск ситуаций, которые бы благоприятствовали успешному криптоанализу. В годы войны криптоанализ также пополнился опытом использования ошибок ленивых или неопытных шифровальщиков. Это привело к введению строгой дисциплины среди шифровальщиков. Первая мировая война не внесла новых научных идей в криптографии. Напротив, полностью исчерпали свои возможности ручное шифрование и техническая сторона криптоанализа, которая заключалась в подсчете частот встречаемости знаков. В этот период проявились таланты, которые позднее стали знаменитыми криптографами [2]. Ведущие мировые державы перед началом Второй мировой войны имели электромеханические шифрующие устройства. Данные устройства были двух типов – роторные и на цевочных дисках. Машину «Энигма», которая относится к первому типу, использовали войска Германии и ее союзники, ко второму типу относится американская машина М-209. В СССР производили оба типа машин [3]. В настоящее время криптография касается различных сторон жизни человека. Для правильной работы в сети Интернет человеку необходимо знать, как минимум об основах криптографии [6]. Разработка урока-знакомства с криптографией Данный урок можно провести в 3-4 классах в качестве классного часа или внеклассного мероприятия. Для начала необходимо объяснить, что такое шифр, криптография и их применение. Шифр – система условных знаков для секретного письма, которое читается при помощи ключа. Криптография – в переводе с греческого означает тайное, скрытое (крипто) письмо (графия), или тайнопись [4]. Шифры используются с целью защиты информации от посторонних. Рассмотрим три самых известных метода шифрования. Цифровой шифр. Шифрование с заменой каждой буквы ее номером в алфавите [5]. Данный вид шифрования представлен в таблице 1. Таблица 1
Пример: Используя цифровой шифр расшифруйте послание: 15620 5182141 – 102710, 15126713 – 26186410 (Ответ: Нет друга – ищи, нашёл - береги) Шифр Цезаря. Назван в честь римского императора Юлия Цезаря, использовавшего данный шифр для секретной переписки со своими генералами. В классическом варианте этого шифра осуществляется сдвиг по алфавиту на 3 буквы вперед, данный вариант представлен в таблице 2 [1]. Таблица 2
Пример: Используя шифр Цезаря расшифруйте послание: Сжрг ц ъзосезнг усжргв пгхя, сжрг ц рзёс л Усжлрг (Ответ: Одна у человека родная мать, одна у него и Родина) Азбука Морзе. Азбука названа в честь американского художника и изобретателя Сэмюэля Морзе. Код Морзе – способ знакового кодирования, представление букв алфавита, цифр, знаков препинания и других символов последовательностью сигналов: коротких и длинных [7]. Азбука Морзе представлена на рисунке 1.  Рисунок 1 – Азбука Морзе Пример: С помощью азбуки Морзе расшифруйте послание: −•• • •−•• −−− −− •− ••• − • •−• •− −••• −−− •• − ••• •−•− (Ответ: Дело мастера боится) В конце данного занятия делается вывод, что шифров на самом деле огромное количество. Также можно предложить учащимся придумать свой шифр и использовать его при общении со своими друзьями. |