День шифровальщика (5 мая). Видеоурок и интеллектуальный марафон «Криптография»

В данном видеоуроке мы поговорим об истории криптографии, рассмотрим некоторые шифры и потренируемся шифровать и расшифровывать информацию.

Ещё в древности люди научились защищать информацию от посторонних лиц. Такая потребность возникла, как только появилась письменность. Сама по себе письменность вначале была криптографической системой, так как ею владели только некоторые люди.

Что же такое криптография?

Криптография переводится с греческого как «тайнопись». Это наука о методах и алгоритмах шифрования.

Шифрование — это преобразование открытого текста, т. е. исходного сообщения, в шифртекст, чтобы его не смог прочитать посторонний человек. Обратный шифрованию процесс называется дешифрованием. Это процесс трансформации шифртекста в текст открытый. Информация, необходимая для шифрования и дешифрования информации, называется ключом.

Надо отметить, что обратной наукой криптографии является криптоанализ. Это наука об изучении методов дешифрования зашифрованной информации без использования ключа. По-простому можно сказать, что это наука о «взломе» шифра. Но неправильно было бы разделять эти науки, ведь они изучают одни и те же объекты, только с разных сторон, и являются двумя частями одной науки — криптологии.

Принято считать, что первое применение криптографии в виде специальных иероглифов было около 4000 лет назад в Древнем Египте. Писцы, которые описывали жизнь правителей, старались придать стандартным иероглифам необычное оформление на гробницах и монументах. Жрецы же поступали так же: они переписывали религиозные тексты, при этом стараясь, чтобы текст выглядел более загадочным и необычным. У писцов и жрецов не было цели зашифровать текст, но в своём стремлении превзойти друг друга получалось, что текст не понимал уже простой люд. Что же говорить про наше время?

Но тут помогла находка XVIII века — розеттский камень.

Он был найден в городе Розетта, который сейчас называется Рашид. На нём изображены 3 идентичные надписи на 3 языках: две на древнеегипетском разной письменности и одна на древнегреческом, который на тот момент уже был хорошо известен учёным. Благодаря этому камню удалось расшифровать египетские иероглифы.

Ещё до введения такого понятия, как «криптография», человек занимался сокрытием информации любыми доступными средствами.

Первым известным шифровальным средством считается скитала, или сцитала.

Она использовалась в войне Спарты против Афин в конце V века до н. э.

Легендарный полководец IV века до н. э. Эней Тактик придумал несколько криптографических инструментов. Один из них — это диск Энея.

В III веке до н. э. в Древней Греции был изобретён шифр квадрат Полибия.

Наверное, вы слышали про древнеримского государственного и политического деятеля, писателя и полководца Гая Юлия Цезаря.

В переписках он использовал шифр, который сейчас так и называется — шифр Цезаря, в котором каждая буква алфавита циклически сдвигается на 3 буквы вперёд.

В древнерусских рукописях широко использовался шифр тарабарская грамота, или литорея. Тарабарской грамотой, или же тарабарщиной, на Руси со временем стали называть любые зашифрованные послания.

В XIV—XVII веках была распространена «полусловица». В ней вместо целой буквы писалась часть её, но так, чтобы не совпадала с другими буквами или знаками. Конечно, существовало много разных вариантов полусловицы.

Очень интересным типом письма, используемого в XIV—XIX веках, являлась вязь. Буквы были написаны очень близко или соединялись одна с другой в непрерывный орнамент.

Развиваться криптография на Руси стала при Петре I, хотя как род профессиональной деятельности появилась ещё при Иване IV.

Всем известная азбука Морзе тоже является шифром. В ней вместо букв алфавита, цифр и некоторых знаков препинания использовались последовательности коротких и длинных сигналов, проще говоря, точка и тире.

Во время Второй мировой войны большое распространение в нацистской Германии получила «Энигма». Это переносная шифровальная машина, которая использовалась для шифрования и дешифрования сообщений.

Кто-то мог вспомнить сейчас криптекс, что упоминался в книге Дэна Брауна «Код да Винчи», а также в одноимённом фильме. Это цилиндр, который состоит из вращающихся дисков с буквами.

Внутри цилиндра находится тайное послание, которое можно достать, выставив в определённом порядке буквы на дисках. И якобы криптекс был создан Леонардо да Винчи. Но это не так. Криптекс был придуман самим писателем Дэном Брауном для романа в 2003 году. Название произошло из сложения двух слов — «криптография» и «кодекс». Правда, в 2004 году был создан первый рабочий криптекс Джастином Кирком Нэвинсом. И любой может приобрести себе его в подарок.

Конечно, в криптографии просто огромное количество шифров, всех и не перечесть. Многие базируются на старых шифрах.

Для современной криптографии характерно использование вычислительных средств. Придумано более десятка алгоритмов, которые считаются достаточно стойкими для взлома.

Сегодня криптография присутствует в жизни каждого человека. Мы передаём большой объём информации по каналам связи, которые требуют защиты данных. Современная криптография вся построена на математике. Взломать шифр — значит решить очень сложную математическую задачу. Конечно, в любом шифре можно найти слабую сторону, но всегда найдётся и тот, кто доработает и усовершенствует алгоритм шифрования.

Во многих странах существуют криптографические службы. Это специалисты, которые производят шифровальное оборудование, средства защиты информации. Такая криптографическая служба есть и в России, у неё даже есть профессиональный праздник — День шифровальщика, который отмечается 5 мая.

А после просмотра видеоурока предлагаем проверить полученные знания и пройти интеллектуальный марафон «Криптография». Удачи!