Тем не менее, прогресс остановить не в силах никто. Нам просто предстоит учиться жить в этом новом мире – использовать его возможности и избегать его опасностей
История развития криптографии. Основные понятия.
Возможно ещё наши предки, жившие в каменном веке, оставляли друг другу краткие послания с помощью камней, прутьев или линий на земле. Такие послания указывали более короткий путь к водопою или поляне, где росли растения, пригодные в пищу. К шифровкам они отношения не имеют и появились в связи с бедностью первобытного языка.
Индейские племена, сохранившиеся до наших дней, используют условные знаки. Цель таких знаков - передать информацию от одного члена племени к другому. Индейцы племени сиу используют для условных знаков рисуночное письмо. Ученые называют такие схематичные рисунки пиктограммами.
Вот так выглядит на языке сиу костёр, спрятанное продовольствие, враг (животное - медведь или волк), далеко (два дня пути), далеко (десять дней пути). Конечно, можно придумать свои знаки на основе индейских пиктограмм и договориться об их использовании, например, перед туристическим походом для обозначения схемы маршрута - изменений направления, развилок, привалов. Знаки легко начертить заостренной палкой на земле или мелом на камне.
Все привыкли к словам "шифр" и "код", но мало кто задумывался, что на самом деле они означают. Все шифры строятся по похожим законам. Одна буква или цифра заменяет только одну букву или цифру. "1" может означать "А" или "Я", но никак не слог "НА" или целое слово "Англия". Шифры бывают простые и сложные. В простых шифрах один знак всегда заменяет одну и ту же букву или цифру. Например, "О" всегда заменяет "К", а "9" - "Ф".
Коды устроены по-другому. Буква, знак, цифра, слог или целое слово могут заменять букву, знак, слог, слово, группу слов или даже целую мысль. Например, группа цифр "98765" означает "война с Германией", а слог "КА" - "война". Но каждый раз, когда в послании будет использоваться эта группа цифр или слово, они будут означать одно и то же. Теперь кодированием стали называть изменение исходного текста, цель которого - подготовка к передаче его с помощью каких-то технических устройств. Современные примеры кодирования нам очень хорошо известны, это телеграф или цифровая телефонная связь (в частности, все мобильные телефоны). Способ кодирования не является секретом, наоборот, он должен быть известен всем, кто использует данный способ связи. Наверное, одна из самых старых систем кодировки - флажковая азбука, которая издавна применялась на флоте (см. Приложение). В данной работе будут рассмотрены только шифры.
Криптография - тайная система изменения письма с целью сделать текст непонятным для непосвященных лиц. Начало криптографии совпадает с началом письменности, так как написанный текст мог понять только умеющий читать.
Существовали три основных способа защиты информации. Один из них предполагал защиту силовыми методами: охрана документа - носителя информации - физическими лицами, передача его специальным курьером и т.д. Второй способ получил название "стеганография" - латино-греческое сочетание слов, означающих в совокупности "тайнопись". Он заключался в сокрытии самого факта наличия информации. В данном случае использовались так называемые симпатические чернила. При соответствующем "проявлении" бумаги текст становится видимым.
Один из примеров сокрытия информации приведен в трудах древнегреческого историка Геродота. На голове раба, которая брилась наголо, записывалось нужное сообщение. И когда волосы его достаточно отрастали, раба отправляли к адресату, который снова брил его голову и считывал полученное сообщение.
Третий способ защиты информации заключался в преобразовании смыслового текста в некий набор хаотических знаков (или букв алфавита). Получатель данного донесения имел возможность преобразовать его в то же самое осмысленное сообщение, если обладал ключом к его построению. Этот способ защиты информации называется криптографическим. Криптография - слово греческое и в переводе означает "тайнопись". По утверждению ряда специалистов криптография по возрасту - ровесник египетских пирамид. В документах древних цивилизаций - Индии, Египта, Месопотамии - есть сведения о системах и способах составления шифрованных писем.
Историческим примером шифра замены является шифр Цезаря (1 век до н.э.), описанный историком Древнего Рима Светонием. Гай Юлий Цезарь использовал в своей переписке шифр собственного изобретения. Применительно к современному русскому языку он состоял в следующем. Выписывался алфавит: А, Б, В, Г, Д, Е,.,; затем под ним выписывался тот же алфавит, но со сдвигом на 3 буквы влево:
| а | б | в | г | д | е | ж | з | и | й | к | л | м | н | о | п |
| г | д | е | ж | з | и | й | к | л | м | н | о | п | р | с | т |
| р | с | т | у | ф | х | ц | ч | ш | щ | ъ | ы | ь | э | ю | я |
| у | ф | х | ц | ч | ш | щ | ъ | ы | ь | э | ю | я | а | б | в |
При зашифровке буква А заменялась буквой Г Б заменялась на Д, Б-Ей так далее. Так, например, слово "РИМ" превращалось в слово "УЛП". Получатель сообщения "УЛП" искал эти буквы в нижней строке и по буквам над ними восстанавливал исходное слово "РИМ". Ключом в шифре Цезаря является величина сдвига 3-й нижней строки алфавита. Преемник Юлия Цезаря - Цезарь Август - использовал тот же шифр, но с ключом - сдвиг 4. Слово "РИМ" он в этом случае зашифровал бы в буквосочетание "ФМР".
В художественной литературе классическим примером шифра замены является известный шифр "Пляшущие человечки" (К. Дойля). В нем буквы текста заменялись на символические фигурки людей. Ключом такого шифра являлись позы человечков,, заменяющих буквы.