Задачи: выяснить, что включает в себя понятие «криптология»; узнать, какие известны способы шифрования; изучить сферы использования шифров (стр. 2 из 3)

Телеграфный аппарат Юза

Квадрат Полибия, шифр Цезаря входят в класс шифров, называемых «подстановка» или «простая замена». Это такой шифр, в котором каждой букве алфавита соответствует буква, цифра, символ или какая-нибудь комбинация. К классу «перестановка» относится шифр «маршрутная транспозиция» и его вариант «постолбцовая транспозиция». В каждом из них в прямоугольник [nm] сообщение вписывается заранее обусловленным способом, а столбцы нумеруются или обычным порядком следования, или в порядке следования букв ключа - буквенного ключевого слова.

6. Современные методы кодирования.

6.1. Шифрование с помощью цифр

Ha рисунке вы видите панель телефона. С помощью цифр зашифровано слово. Чтобы расшифровать его, нужно вместо каждой цифры написать одну из букв соответствующей клавиши. Например, 4161755 расшифровывается словом «марафон».

Пользуясь этим шифром можно расшифровать пословицы:

1)1235174 414123674;

2)222 7562592, 6143 742592;

3)1 74553 126222 - 7415634 75369, 1 . 247553 - 3 6153 616626069;

4)865 40204 553241289, 62 3614 554781289.

Ответ:

1)«Без наук как без рук»;

2)«Где хотенье, там и уменье»;

3)«В умной беседе - ума прикупить, а в глупой - и свой растерять»;

4)«Что людям пожелаешь, то и сам получаешь»

6.2. Матричный способ кодирования и декодирования

Для того чтобы воспользоваться способом шифровки с помощью матриц, достаточно уметь считать на уровне 6 класса, знать порядок букв в алфавите и помнить всего 8 чисел.

Расшифровать же его специалисты могут только с помощью компьютера.

Матрица - это прямоугольная таблица, составленная из элементов, имеющих произвольную природу. Элементы матрицы расположены в строки и столбцы. Матрица, в которой одинаковое количество строк и столбцов, называется квадратной. Мы будем пользоваться квадратными матрицами размером 2x2.

Для кодирования текста на русском языке пронумеруем все буквы по месту их расположения в алфавите - от 1 до 33, добавив знак « (пробел, тире, точка, в общем, знак, означающий все, что угодно, исходя из смысла послания)

Возьмем простое предложение «Я и Шифр». Заменим каждую букву на число. Получим: 33, 34, 10, 34, 26, 10, 22, 18.

Построим из этой последовательности две матрицы:

Зашифруем это сообщение с помощью еще одной матрицы

- назовем ее кодирующей матрицей, - по следующему пра-

Тогда можно передать адресату следующий набор чисел: 96, 170,53, 102, 118,74,70,46.

Но как адресат поймет, что за сообщение ему отправили?

Для этого нужно знать декодирующую матрицу и проделать с полученным текстом следующее:

Получим 33, 34, 10, 34, 26, 10, 22, 18, что после перевода в буквы будет означать «Я и Шифр», то есть исходный текст.

Таким образом, надо составлять фразы с числом букв, кратным 4, чтобы легко составлять матрицы, и знать кодирующую и декодирующую матрицы, а также правило умножения матриц.

Произведение кодирующей и декодирующей матрицы должно быть равно единичной матрице. Этого и следовало ожидать, иначе мы бы не получили исходный текст.

6.3. Тайнопись и самосовмещения квадрата

Можно и прочитать различные надписи с помощью решетки, где имеются выделенные клетки-прорези.

Если накладывать решетку на надпись, постепенно поворачивая ее на 90° по часовой стрелке, мы увидим, как будут последовательно проступать те или иные буквы.

Таким образом, для того чтобы прочесть послание, необходимо было поворачивать квадрат-решетку на 90° по часовой стрелке.

6.4. Двоичная система счисления

Языкознание и информатика и математика - казалось бы, предметы абсолютно несовместимые. Но как представить текстовую информацию на ЭВМ, если для компьютера вся система счисления представлена в виде двоичного кода? В этом опять помогает криптография с ее возможностью кодировать и декодировать информацию разными методами. Если обозначить через d основание системы счисления, то для перевода записи числа из десятичной в данную систему нужно последовательно делить его на d так, как показано ниже. Например, запишем число 41 в двоичной системе счисления.

6.5. Другие способы кодирования

Мы приходим к выводу о том, что каждый может составить собственный шифр, кто-то сложнее, кто-то проще, придумав просто любые обозначения для каждой буквы алфавита. Примером могут служить такие шифры-полуфабрикаты:

Например, требуется расшифровать послание:

Ответ:

«Мы в опасности - встречаемся в обычном месте».

Расшифруем послание:

Ответ:

«Осторожно, он может быть двойником».