Передать секретное послание, почувствовать себя тайным агентом или спрятать конфеты от мамы… Всё это можно сделать при помощи шифров, которыми пользовались ещё со времён Древнего Рима. Зачем нужна криптография и почему в честь дипломата назвали код – в День шифровальщика рассказываем в статье.
Что такое криптография?
Наука, которая создаёт и использует шифры для защиты информации от незаконного доступа. Возникла криптография в древние времена – правители стремились защитить информационные сообщения от врагов. Чтобы прекратить прослушивание и передачу информации, в которой содержится государственная тайна, придумали коды.
Одно из сохранившихся устройств шифрования относится к V веку до н.э. – скитала. Это цилиндр или узкая полоска пергамента, которую обматывали вокруг спирали. На бумаге писали сообщение, периодически переворачивая её с одной грани на другую, когда заканчивалось место. Расшифровывали скиталу при помощи палочки такого же типа и размера.
Сегодня криптографию используют для шифровки и дешифровки сообщения, создания электронной подписи, проверки и защиты данных в системах защиты информации. Используют шифры в банковской сфере, правительственных и военных структурах, телекоммуникациях и информационных технологиях. В какой-то мере наши пароли на ноутбуках тоже можно считать криптографическим кодом. И неважно, что вы защищаете – реферат про систему пищеварения, отчёт по практике или конфиденциальную информацию.
Какие есть шифры?
Существует несколько типов, среди которых симметричные и несимметричные шифры, а также хэш-функции. Симметричные используют один и тот же ключ для шифровки и дешифровки сообщений. Несимметричные задействуют пару ключей – открытый и закрытый, где одним кодируют послание, а с помощью другого его расшифровывают. Есть ещё хеш-функции, которые преобразуют массив данных в битовую строку (состоит из единиц и нулей).
Мы расскажем о шифрах, с которых начиналась криптография
Шифр Атбаша
Первые упоминания о способе кодирования встречаются в Библии, а само название – аббревиатура на древнееврейском языке (две первых и две последних буквы алфавита).
Шифр Атбаша – один из самых простых шифров, суть которого – переворот алфавита с ног на голову. Буквы кодируются согласно месту в алфавите: А превращается в Я, Б – в Ю, В – в Э и так далее.
И вот из сообщения «ЙРЗЛ Э НМРУРЭЛБ» получается такое знакомое: «ХОЧУ В СТОЛОВУЮ».
Шифр Цезаря
Это шифр, в котором каждый символ сообщения заменяется на другой. Например, в древнейшем из шифров – шифре Цезаря – каждая буква заменялась другой, отстоящей от неё в алфавите на определённое количество позиций.
Представьте, ваш друг передаёт вам таинственную записку «ЯМЙВОЖП. РФДЖФЭ Х ДВПК» и шёпотом говорит на ухо: «Два». Цифра – это ключ, с помощью которого расшифровывается сообщение. Он указывает, на какое количество позиций вам нужно вернуться назад, чтобы разгадать послание.
И вот, вооружившись ручкой и бумагой, вы дешифровываете сообщение: «ЭКЗАМЕН. ОТВЕТЫ У ВАНИ». Осталось обратиться к Ване за помощью.
Сегодня вариацию шифра Цезаря – ROT13 – используют на интернет-форумах. С его помощью кодируют спойлеры, ответы на загадки и многое другое.
Шифр Виженера
Это метод кодирования, в котором каждый элемент заменяется другим. Его получают при сложении символов в сообщении и символов из ключа.
Впервые этот способ кодирования упомянули в книге Джовани Баттиста Белласо в 1553 году. Однако своё название шифр получил в честь французского дипломата Блеза Виженера. Будучи послом Франции в Риме, он читал труды итальянских учёных. Дипломат настолько увлёкся математикой и криптографией, что написал «Трактат о шифрах», в котором изложил основы шифрования. Когда в XIX веке политики начали использовать этот метод кодирования для передачи государственных посланий, то по ошибке назвали в честь Виженера, в то время как автором идеи был итальянец Белласо.
На протяжении почти трёхсот лет никто не мог разгадать систему кодирования информации. Поэтому второе имя шифра Виженера – неразгаданный шифр. В нём каждой букве ключа и сообщения, согласно алфавиту, присваивают номер.
Затем в таблице прописывают предложение, которое нужно закодировать и передать. Всем буквам сообщения дают код ключа. После под каждым символом предложения фиксируется его позиция в алфавите. Далее код ключа складывается с кодом буквы и делится на число букв в алфавите. К полученным числам подбирается код из таблицы (см. рисунок).
Поэтому, если вы преподаватель и нашли в кабинете записку «Я ЯРЯСЯАЬ ППРД» с припиской «ПАРА», смело расшифровывайте. Ведь у студента уважительная причина отсутствия. Он проспал пару.
P.S. «ХБСЯЕЭЁБАИСЮ» – это закодированная на шифре Виженера «криптография» с кодовым словом «криптография».
Материал подготовила Анастасия Журавлёва, студентка филологического факультета («Журналистика», III курс).