Peringkat utama dalam pembangunan kriptografi. Tempoh pembangunan dan peringkat kriptografi

Penyulit kuno telah tenggelam dalam kelalaian, yang tidak boleh dikatakan tentang algoritma penyulitan. Operasi anjakan, penggantian dan pilih atur masih digunakan dalam algoritma moden, tetapi dengan pelarasan ketara dalam ketahanan. Selama berabad-abad sejak sifir ini mula-mula digunakan, kriptografi telah belajar untuk menganggarkan jumlah maklumat, entropi dan kekuatan, tetapi ini tidak selalu berlaku. Mari kita lihat dengan lebih dekat cara sifir paling popular dalam sejarah kriptografi berfungsi dan apakah kekurangannya.

Dalam masyarakat moden, di mana hampir setiap orang mempunyai peranti elektronik (atau lebih daripada satu), di mana transaksi dengan mata wang elektronik dijalankan setiap minit, e-mel sulit dihantar, dokumen elektronik ditandatangani, kriptografi diperlukan seperti udara. Diperlukan oleh pengguna untuk melindungi privasi mereka. Pengaturcara memerlukannya untuk memastikan keselamatan sistem yang mereka reka bentuk. Penggodam memerlukannya untuk memahami kelemahan dalam sistem semasa audit. Pentadbir memerlukannya untuk memahami perkara dan cara terbaik untuk melindungi data korporat. Kami tidak boleh mengabaikan topik yang begitu penting dan memulakan satu siri artikel yang dikhaskan untuk pengenalan kepada kriptografi. Bagi pemula, ini adalah cara paling mudah untuk berkenalan dengan kripto untuk profesional, ia adalah alasan yang baik untuk mensistematikkan pengetahuan mereka. Enam pelajaran, daripada mudah kepada kompleks. ke hadapan!

Syarat

Pertama, mari kita tentukan istilah:

Kriptografi ialah sains bagaimana memastikan kerahsiaan sesuatu mesej.
Cryptanalysis ialah sains bagaimana untuk memecahkan mesej yang disulitkan tanpa mengetahui kuncinya.
Penyahsulitan ialah proses mendapatkan plaintext menggunakan kriptanalisis.
Penyahsulitan ialah proses mendapatkan teks biasa menggunakan kunci dan algoritma penyahsulitan yang disediakan untuk sifir tertentu.

Dalam dunia kriptografi, keliru tentang kata-kata ini adalah perangai buruk yang dahsyat.

Mengapa saya memerlukan pengetahuan tentang kriptografi?

Katakan kriptografi sangat diperlukan, tetapi biarkan lelaki bermisai matematik melakukannya. Mengapa saya memerlukan pengetahuan kriptografi?

Jika anda adalah pengguna biasa, maka sekurang-kurangnya untuk memastikan privasi anda. Hari ini, negeri-negeri besar dan organisasi berpengaruh mempunyai akses kepada cara pengawasan keseluruhan berjuta-juta orang. Oleh itu, kriptografi ternyata menjadi alat penting untuk memastikan kerahsiaan, kepercayaan, integriti, kebenaran mesej dan pembayaran elektronik. Kewujudan kriptografi akan kekal sebagai salah satu daripada beberapa cara untuk melindungi pengguna daripada ancaman terhadap maklumat sulitnya. Mengetahui cara protokol atau sifir tertentu berfungsi, perkara yang menjadikannya baik dan di mana titik kelemahannya, anda boleh secara sedar memilih alat untuk bekerja atau hanya berkomunikasi di Internet.

Jika anda seorang pengaturcara atau pakar keselamatan maklumat, maka tiada jalan keluar dari kriptografi. Mana-mana projek besar memerlukan keselamatan maklumat. Tidak kira apa yang anda sedang bangunkan: perkhidmatan kandungan, mel, utusan, rangkaian sosial atau hanya kedai dalam talian, terdapat data kritikal di mana-mana yang mesti dilindungi daripada pemintasan pangkalan data atau rampasan. Setiap operasi mesti dilindungi oleh protokol kriptografi. Dalam kes ini, kriptografi adalah alat yang sesuai. Jika anda belum menemuinya lagi, yakinlah, ia 100% hanya menunggu masa.

Ringkasnya, kriptografi digunakan lebih kerap daripada yang anda bayangkan. Oleh itu, sudah tiba masanya untuk menghilangkan tabir kerahsiaan dari sains ini, berkenalan dengan aspek yang paling menarik dan menggunakan keupayaannya untuk kelebihan anda.

Mengapa mengkaji sifir lama?

Di Internet, protokol kriptografi digunakan untuk hampir setiap permintaan. Tetapi bagaimana keadaannya apabila tiada jejak Internet? Jangan berfikir bahawa pada masa-masa berbulu yang jauh itu tidak ada kriptografi. Kaedah penyulitan pertama muncul kira-kira empat ribu tahun yang lalu. Sudah tentu, ini adalah sifir yang paling primitif dan tidak stabil, bagaimanapun, penduduknya juga buta huruf, jadi kaedah sedemikian dapat melindungi maklumat daripada mengintip.

Orang ramai sentiasa memerlukan surat-menyurat rahsia, jadi penyulitan tidak berhenti. Oleh kerana beberapa sifir telah retak, yang lain telah dicipta yang lebih tahan. Sifir kertas telah digantikan oleh mesin penyulitan yang tiada tandingannya di kalangan orang. Malah seorang ahli matematik yang berpengalaman tidak dapat memecahkan sifir yang dikira pada mesin berputar. Dengan kemunculan komputer pertama, keperluan untuk keselamatan maklumat meningkat berlipat ganda.

Mengapa kita perlu berkenalan dengan sifir kuno dan tidak stabil itu jika kita boleh segera membaca tentang DES dan RSA - dan voila, hampir pakar? Mempelajari sifir pertama akan membantu anda memahami dengan lebih baik mengapa operasi ini atau itu diperlukan dalam algoritma penyulitan moden. Sebagai contoh, sifir pilih atur, salah satu daripada algoritma primitif pertama, tidak dilupakan, dan pilih atur ialah salah satu operasi yang paling biasa dalam penyulitan moden. Oleh itu, untuk lebih memahami dari mana asal algoritma moden, kita perlu melihat ke belakang beberapa ribu tahun.

Sifir sejarah dan penyulitan pertama

Menurut sumber, kaedah pertama menyulitkan teks muncul dengan kelahiran tulisan. Kaedah penulisan rahsia digunakan oleh tamadun purba India, Mesopotamia dan Mesir. Tulisan India Purba menyebut kaedah mengubah teks, yang digunakan bukan sahaja oleh penguasa, tetapi juga oleh tukang yang ingin menyembunyikan rahsia kraf mereka. Asal usul kriptografi dianggap sebagai penggunaan hieroglif khas dalam tulisan Mesir kuno kira-kira empat ribu tahun yang lalu.

Sifir pertama, yang berasal dari tamadun purba dan masih relevan dalam beberapa cara hingga ke hari ini, boleh dianggap sebagai sifir penggantian. Tidak lama kemudian, sifir peralihan telah dicipta, yang digunakan oleh Julius Caesar, itulah sebabnya ia dinamakan sempena namanya.

Sebagai tambahan kepada sifir, seseorang tidak boleh gagal untuk menyebut peranti penyulitan yang dibangunkan oleh ahli matematik purba. Sebagai contoh, skitala ialah penyulitan pertama yang dibangunkan di Sparta. Ia adalah sebatang kayu di mana jalur kulit digulung sepanjang keseluruhannya. Teks itu digunakan di sepanjang paksi kayu, selepas itu kertas itu dikeluarkan, dan mesej yang disulitkan diperoleh. Kuncinya ialah diameter kayu. Walau bagaimanapun, kaedah penyulitan ini benar-benar tidak stabil - Aristotle adalah pengarang penggodaman. Dia melilitkan sehelai kertas kulit di sekeliling kayu berbentuk kon sehingga serpihan teks yang boleh dibaca muncul.

Juga contoh yang menarik dari dunia penyulitan purba boleh menjadi cakera Aeneas - cakera dengan lubang mengikut bilangan huruf dalam abjad. Benang itu ditarik secara berurutan ke dalam lubang yang sepadan dengan huruf mesej. Penerima menarik benang, menulis urutan surat dan membaca mesej rahsia. Walau bagaimanapun, pengekod ini mempunyai kelemahan yang ketara - sesiapa sahaja boleh mendapatkan benang dan membongkar mesej.

Alih sifir

Ini adalah salah satu jenis sifir yang pertama. Proses penyulitan adalah sangat mudah. Ia terdiri daripada menggantikan setiap huruf mesej asal dengan yang lain, dijarakkan daripada yang asal dengan bilangan kedudukan tertentu dalam abjad. Bilangan jawatan ini dipanggil kunci. Dengan kunci tiga, kaedah ini dipanggil sifir Caesar. Maharaja menggunakannya untuk surat-menyurat rahsia. Untuk menyulitkan mesej, anda perlu membina jadual penggantian:

a	b	c	d	e	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o	hlm	q	r	s	t	u	v	w	x	y	z
d	e	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o	hlm	q	r	s	t	u	v	w	x	y	z	a	b	c

Seperti yang anda lihat, di baris kedua simbol abjad dialihkan tiga kedudukan "ke belakang". Untuk menyulitkan mesej, untuk setiap aksara dalam teks sumber, anda perlu mengambil aksara yang sepadan daripada jadual carian.

Contoh sifir

Teks asal: Hai Brut! Apa khabar?
Teks sifir: Kl, Euxw! Krz duh brx?

Penyahkodan

Pada peringkat penyahsulitan, kami mempunyai teks sifir dan kunci bersamaan dengan tiga. Untuk mendapatkan teks asal, kami mencari anjakan tiga kedudukan ke permulaan abjad untuk setiap aksara. Jadi, untuk watak pertama K, anjakan tiga akan bermaksud watak H. Seterusnya, kita tafsirkan aksara teks demi aksara sehingga kita mendapat frasa asal Hi, Brut! Apa khabar? .

Analisis kriptografi

Cara paling mudah untuk memecahkan sifir sedemikian adalah dengan mencuba semua nilai utama yang mungkin - hanya terdapat 25 daripadanya Semuanya mudah di sini, dan tidak ada gunanya berhenti.

Pilihan lain ialah menggunakan analisis kekerapan teks. Bagi setiap bahasa terdapat maklumat statistik tentang kekerapan penggunaan setiap huruf abjad dan gabungan huruf yang paling biasa. Untuk bahasa Inggeris, sebagai contoh, kekerapan purata huruf adalah seperti berikut:

e 0,12702	s 0,06327	u 0,02758	hlm 0,01929	q 0,00095
t 0,09056	h 0,06094	m 0,02406	b 0,01492	z 0,00074
a 0,08167	r 0,05987	w 0,02360	v 0,00978
o 0,07507	d 0,04253	f 0,02228	k 0,00772
i 0,06966	l 0,04025	g 0,02015	j 0,00153
n 0,06749	c 0,02782	y 0,01974	x 0,00150

Bagi gabungan dua huruf (digram), anda boleh melihat trend berikut:

Bigram	Peratusan	Bigram	Peratusan
ke	3,15	dia	2,51
an	1,72	dalam	1,69
eh	1,54	semula	1,48
es	1,45	pada	1,45
ea	1,31	ti	1,28
di	1,24	st	1,21
en	1,20	nd	1,18

Ideanya ialah dalam teks sifir, huruf yang paling kerap muncul bukanlah standard e, tetapi sesuatu yang lain. Sehubungan itu, kita perlu mencari huruf yang paling biasa dalam sifir kita. Ini akan menjadi e yang disulitkan Dan kemudian anda perlu mengira peralihannya daripada e dalam jadual penggantian. Nilai yang terhasil adalah kunci kami!

Sifir gantian

Kelemahan utama sifir anjakan ialah terdapat hanya 25 nilai kunci yang mungkin. Malah Caesar mula mengesyaki bahawa kodnya bukanlah idea terbaik. Oleh itu, ia telah digantikan dengan sifir penggantian. Untuk menggunakan algoritma ini, jadual dibuat dengan abjad asal dan, betul-betul di bawahnya, abjad yang sama, tetapi dengan huruf disusun semula (atau mana-mana set aksara lain):

a	b	c	d	e	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o	hlm	q	r	s	t	u	v	w	x	y	z
b	e	x	g	w	i	q	v	l	o	u	m	hlm	j	r	s	t	n	k	h	f	y	z	a	d	c

Contoh sifir

Kami meneruskan sama dengan sifir sebelumnya. Untuk setiap aksara teks sumber, kami mengambil yang sepadan daripada jadual penggantian:

Teks asal: Hai Brut! Apa khabar?
Teks sifir: Vl, Enfh!Vrz bnw drf?

Penyahkodan

Apabila menyahsulit, kami menggantikan setiap aksara sifirteks dengan aksara yang sepadan daripada jadual penggantian yang kami ketahui: v => h, l => i, dan seterusnya. Selepas itu kami mendapat rentetan asal Hai, Brut! Apa khabar? .

Analisis kriptografi

Kriptanalisa sifir ini juga dilakukan menggunakan analisis kekerapan teks. Mari lihat contoh:

MRJGRJ LK HVW XBSLHBM RI QNWBH ENLHBLJ , LHK SRMLHLXBM , WXRJRPLX , BJG XRPPWNXLBM XWJHNW . LH LK RJW RI HVW MBNQWKH XLHLWK LJ HVW ZRNMG BJG HVW MBNQWKH XLHD LJ WFNRSW . LHK SRSFMBHLRJ LK BERFH 8 PLMMLRJ . MRJGRJ LK GLYLGWG LJHR KWYWNBM SBNHK : HVW XLHD , ZWKHPLJKHWN , HVW ZWKH WJG , BJG HVW WBKH WJG . HVW VWBNH RI MRJGRJ LK HVW XLHD , LHK ILJBJXLBM BJG EFKLJWKK XWJHNW . JFPWNRFK EBJUK, RIILXWK, BJG ILNPK BNW KLHFBHWG HVWNW, LJXMFGLJQ HVW EBJU RI WJQMBJG, HVW KHRXU WAXVBJQW, BJG HVW RMG EBLMWD. IWZ SWRSMW MLYW VWNW , EFH RYWN B PLMMLRJ SWRSMW XRPW HR HVW XLHD HR ZRNU . HVWNW BNW KRPW IBPRFK BJXLWJH EFLMGLJQK ZLHVLJ HVW XLHD . SWNVBSK HVW PRKH KHNLULJQ RI HVWP LK HVW KH . B JG LJ 1066 NWEFLMH ED ZLMMLBP HVW XRJTFWNRN .

Analisis kekerapan huruf sifir ini menunjukkan perkara berikut (baca baris demi baris, huruf diisih mengikut kekerapan penggunaan):

W-88, H-74, L-67, J-55, B-54, K-52,

R -51 , N -41 , M -36 , V -35 , X -29 , G -27 ,

F -23 , P -16 , S -16 , I -15 , Z -13 , E -13 ,

D -11 , Q -10 , U -5 , Y -4 , T -1 , O -1 ,

A-1

Berkemungkinan W => e, kerana ini adalah huruf yang paling kerap berlaku dalam sifir (lihat jadual kekerapan purata huruf untuk bahasa Inggeris dalam sifir sebelumnya).

Seterusnya, kami cuba mencari perkataan terpendek yang merangkumi huruf W => e, yang kami sedia maklum. Kami melihat bahawa gabungan HVW paling kerap dijumpai dalam sifir. Tidak sukar untuk meneka bahawa, kemungkinan besar, ini adalah trigram, iaitu, kita telah mengenal pasti tiga simbol dalam teks. Jika anda melihat hasil perantaraan, tidak ada keraguan:

MRJGRJ LK the XBSLtBM RI QNeBt ENLtBLJ , LtK SRMLtLXBM , eXRJRPLX , BJG XRPPeNXLBM XeJtNe . Lt LK RJe RI yang MBNQeKt XLtLeK LJ yang ZRNMG BJG yang MBNQeKt XLtD LJ eFNRSe . LtK SRSFMBtLRJ LK BERFt 8 PLMMLRJ . MRJGRJ LK GLYLGeG LJtR KeYeNBM SBNtK: XLtD, ZeKtPLJKteN, ZeKt eJG, BJG eBKt eJG. yang heBNt RI MRJGRJ LK yang XLtD , LtK ILJBJXLBM BJG EFKLJeKK XeJtNe . JFPeNRFK EBJUK, RIILXeK, BJG ILNPK BNe KLtFBteG theNe, LJXMFGLJQ the EBJU RI eJQMBJG, the KtRXU eAXhBJQe, BJG the RMG EBLMeD. IeZ SeRSMe MLYe heNe , EFt RYeN B PLMMLRJ SeRSMe XRPe tR the XLtD tR ZRNU . theNe BNe KRPe IBPRFK BJXLeJt EFLMGLJQK ZLthLJ the XLtD . SeNhBSK yang PRKt KtNLULJQ RI theP LK yang Kt . SBFM \ "K XBtheGNBM , the QNeBteKt RI eJQMLKh XhFNXheK . Lt ZBK EFLMt LJ the 17th XeJtFND ED KLN XhNLKtRSheN ZNeJ . the tRZeN RI MRJGRJ ZBK OFMJLFGe ED6 ZLMMLBP the XRJTFeNRN Lt ZBK FKeG BK B IRNtNeKK . B NRDBM SBMBXe , BJG B SNLKRJ JRZ Lt LK B PFKeFP .

Hebat, tiga huruf sudah diketahui. Kami sekali lagi mencari perkataan terpendek dengan penggantian baharu yang kami ketahui. Gabungan ia sering digunakan, dan oleh kerana huruf t telah ditafsirkan (HVW => the), jelas bahawa dalam teks kami L => i (LH => it). Selepas ini, kita beralih kepada carian bigram ialah dan kepada, menetapkan bahawa K => s, R => o. Kemudian kita memberi perhatian kepada trigram ~ing dan dan. Analisis teks menunjukkan bahawa BJG kemungkinan besar adalah teks sifir dan. Selepas menggantikan semua aksara yang paling kerap berlaku, kami mendapat teks:

Mondon ialah XaSitaM oI QNeat ENitain, SoMitiXaM, eXonoPiX dan XoPPeNXiaM XentNenya. ia adalah satu daripada Xiti MaNQest dalam ZoNMd dan XitD MaNQest dalam eFNoSe . SoSFMationnya ialah aEoFt 8 PiMMion . Mondon dibahagikan kepada seYeNaM Sants: XitD, ZestPinsteN, Zest hujung dan hujung timur. Mondon henI ialah XitD, IinanXiaM dan EFsiness XentNenya. NFPeNoFs EANUs , oIIiXes , and IiNPs aNe sitFated theNe , inXMFdinQ the EanU oI enQMand , the stoXU eAXhanQe , and the oMd EaiMeD . IeZ SeoSMe MiYe heNe , EFt oYeN a PiMMion SeoSMe XoPe ke XitD to ZoNU . theNE aNe soPe IaPoFs anXient EFiMdinQs Zithin the XitD . SENhaSs the Post stNiUinQ oI theP is the st . XathedNaM SaFM, QNeatest oI enQMish XhFNXhes. it Zas EFiMt in the 17th XentFND ED siN XhNistoSheN ZNen. the toZeN oI Mondon Zas IoFnded ED OFMiFs XaesaN and in 1066 XentFND ED siN XhNistoSheN ZNen. the toZeN oI Mondon Zas IoFnded ED OFMiFs XaesaN dan dalam 1066 XentFND ED it tNess , NoDaM SaMaXe , dan SNison , ia adalah PFseFP .

London ialah ibu negara Great Britain, pusat politik, ekonomi dan komersialnya. Ia adalah salah satu bandar terbesar di dunia dan bandar terbesar di Eropah . ia adalahpendudukialahkira-kira8 juta. Londonialahdibahagikanke dalambeberapabahagian: yangBandar, Westminster, yangBarattamat, danyangtimurtamat. ThehatidaripadaLondonialahyangBandar, itukewangandanperniagaanpusat. banyakbank, pejabat, danfirmaadalahterletakdi sana, termasukyangBankdaripadaEngland, yangStokPertukaran, danyangTuaBailey. Beberapaorang ramaihidupdi sini, tetapihabisajutaorang ramaidatangkepadayangBandarkepadakerja. di sanaadalahbeberapaterkenalkunobangunandalamyangBandar. barangkaliyangpalingmencolokdaripadamerekaialahyangSt. Paul"sKatedral, yangterhebatdaripadaInggerisgereja-gereja. Iaadalahdibinadalamyangke-17abadolehTuanChristopherWren. TheMenaradaripadaLondonadalahdiasaskanolehJuliusCaesardandalam1066 dibina semulaolehWilliamyangPenakluk. Iaadalahdigunakansebagaiakubu, adirajaistana, danapenjara. Sekarangiaialahamuzium.

Seperti yang anda lihat, dalam analisis kriptografi ini alat utama kami ialah analisis kekerapan statistik. Teruskan!

Kod Richard Sorge

Anda tidak boleh bercakap tentang kod tanpa bercakap tentang pengintip. Pada masa lalu, apabila tidak ada komputer, kebanyakannya pegawai perisikan yang cuba menyembunyikan maklumat. Sains penyulitan tidak boleh diam, kerana perkhidmatan kepada Tanah Air adalah tujuan yang paling penting dan perlu. Ngomong-ngomong, sifir Soviet, yang dibangunkan oleh pakar domestik, yang menentukan vektor pembangunan kriptografi untuk beberapa dekad yang akan datang.

Mari kita lihat kod yang agak terkenal Richard Sorge, seorang pegawai perisikan Soviet yang dihantar ke Jepun. Sifir ini difikirkan sekecil-kecilnya. Penyulitan dijalankan dalam bahasa Inggeris. Mula-mula anda perlu membuat jadual berikut:

S	U	B	W	A	Y
C	D	E	F	G	H
saya	J	K	L	M	N
O	P	Q	R	T	V
X	Y	Z	.	/

Mula-mula kami menulis perkataan SUBWAY, yang kami pilih, ke dalamnya. Kemudian kami menulis semua huruf abjad yang lain mengikut urutan. Tanda miring bermaksud perkataan baharu (pemisah), dan titik itu bermaksud dirinya sendiri. Seterusnya, huruf yang paling biasa dalam abjad Inggeris (A, S, I, N, T, O, E, R) dinomborkan dalam susunan penampilan dalam jadual:

0) S	U	B	W	5)A	Y
C	D	3) E	F	G	H
1) Saya	J	K	L	M	7) N
2) O	P	Q	4) R	6) T	V
X	Y	Z	.	/

Kami membina jadual itu sendiri secara mendatar, menulis huruf dalam baris, dan menomborkannya secara menegak, dalam lajur. Ini meningkatkan sifat pencampuran.

Seterusnya, jadual ditukar kepada bentuk berikut: pertama, huruf yang paling kerap muncul ditulis dalam baris dalam lajur dalam susunan berangka (S, I, E, ...). Dan kemudian semua huruf lain ditulis, juga dalam lajur dalam baris (C, X, U, D, J, ...). Jadual sedemikian akan memberikan sifat pencampuran yang baik dan pada masa yang sama tidak akan "merosakkan" analisis frekuensi teks sifir:

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
-	S	saya	O	E	R	A	T	N	-	-
8	C	X	U	D	J	P	Z	B	K	Q
9	.	W	F	L	/	G	M	Y	H	V

Meja dah siap. Kini anda boleh menyulitkan mesej.

Contoh sifir

Mari kita ambil teks sumber:

Encik. Xkehendakterbangesok.

Mari gunakan garis miring untuk memisahkan perkataan:

Encik. / X/ kehendak/ terbang/ esok.

Mari pecahkan teks kepada blok empat aksara (hanya untuk memudahkan pembentangan):

Encik. / X/ will/ fly/ tomorbarisan.

Kini teks perlu disulitkan menggunakan jadual kami. Algoritmanya adalah seperti ini:

Untuk setiap simbol sumber, kami mencari nombor yang sepadan dalam lajur pertama (untuk M ia akan menjadi 9).
Untuk setiap simbol sumber, kami mencari digit yang sepadan dalam baris pertama (untuk M ini ialah 6).
Kami mencatatkan aksara yang diterima satu persatu (96). Jika bukannya simbol dalam baris/lajur pertama terdapat tanda sempang, jangan tulis apa-apa: 96 4 ...
ENCIK...
Mari kita beralih kepada watak seterusnya. Dan sebagainya.

Akibatnya, kita akan mendapat teks sifir berikut:

9649094 81 94 911 93939492 9397946 29624 429190

MR. / X/ WsayaLL/ FLY/ TOMATAUBARIS.

Selepas ini, teks sifir dibahagi semula menjadi blok dengan panjang lima aksara yang sama. Baki simbol yang termasuk dalam kumpulan terakhir lima simbol yang belum selesai boleh dibuang begitu sahaja. Jika kita mempunyai lebih daripada dua simbol yang tinggal, maka kita perlu mengisinya dengan sifar untuk membuat kumpulan penuh lima. Jika satu atau dua boleh dibuang, mereka tidak membawa banyak maklumat, dan mereka akan mudah diteka oleh ibu pejabat. Dalam kes kami, tiada aksara tambahan yang tinggal.

Selepas mengumpul semula, kami mendapat teks sifir berikut:

96490 94819 49119 39394 92939 79462 96244 29190

Seterusnya, anda perlu menggunakan julat tertentu pada teks sifir yang terhasil. Ringkasnya, gamma ialah jujukan nombor yang dipilih untuk ditambah pada teks sifir asal. Sebagai contoh, jika kita mempunyai gamma 1234 5678 9876 , dan teks sifir asal kelihatan seperti 12222 14444 1555 , maka teks sifir akhir selepas menggunakan gamma kelihatan seperti jumlahnya - 1234+12222, 14444+5676+155878+, 955878+.

Dari mana untuk mendapatkan gamma dan bagaimana untuk memindahkannya secara senyap ke ibu pejabat? Sorge memilih skala daripada Buku Tahunan Statistik Jerman. Penerbitan sedemikian tidak sepatutnya mengejutkan orang Jepun, kerana Sorge datang ke negara itu di bawah samaran seorang wartawan Jerman. Sorge menunjukkan halaman dan lajur dari mana jujukan itu bermula, yang ditindih pada teks sifir dalam mesej ini. Contohnya, halaman 201 dan lajur 43. Dia merekodkan data ini dengan nombor tambahan 20143 sebelum teks sifir, yang seterusnya, telah disulitkan dengan gamma.

Sudah tentu, hari ini adalah bernilai memilih sumber gamma yang lebih terkenal. Sebarang data jadual biasa yang tidak menyebabkan syak wasangka akan dilakukan. Tetapi untuk berkenalan dengan sifir, mari kita masih menggunakan kod sumber yang sahih :).

Katakan kita memilih halaman 199 dan baris empat, lajur empat. Di sinilah julat yang diperlukan bermula:

324 36 380 230 6683 4358 50 2841

Dalam kes ini, untuk menggunakan gamma, anda perlu melakukan:

19946 { 96490 + 324 94819 + 36 49119 + 380 39394 + 230 92939 + 6683 79462 + 4358 96244 + 50 29190 + 2841 }

Akibatnya, teks sifir yang terhasil ialah:

19946 96814 94855 49499 39624 99622 83820 96294 32031

Penyahkodan

Di Moscow, teks ini ditafsirkan menggunakan jadual yang serupa. Pertama sekali, nombor lima digit pertama telah dianalisis, dan jujukan gamma yang ditentukan ditemui dalam buku rujukan:

{ 96814 - 324 94855 - 36 49499 - 380 39624 - 230 99622 - 6683 83820 - 4358 96294 Encik. Xkehendakterbangesok

Analisis kriptografi

Sifir Sorge tidak pernah dipecahkan oleh cryptanalysts musuh. Banyak kali perkhidmatan perisikan Jepun memintas teks sifir, tetapi ia akan kekal dalam bentuk lajur nombor lima digit yang difailkan dalam fail pengintip yang tidak ditangkap.

sifir Vernam

Semasa Perang Dunia Pertama, pakar kriptologi secara aktif menggunakan sifir pad sekali, atau sifir Vernam. Ia telah terbukti secara teorinya benar-benar selamat, tetapi kunci mestilah sama panjang dengan mesej yang dihantar. Kekuatan mutlak ialah sifat di mana mesej yang disulitkan tidak boleh dianalisis kerana ia tidak memberikan penyerang sebarang maklumat tentang plaintext.

Intipati sifir Vernam adalah sangat mudah. Untuk melakukan ini, anda perlu mengingati operasi "eksklusif atau" atau modulo tambahan 2. Jadi, untuk mesej teks biasa, teks sifir akan sama dengan:

-- -- - +

G11011

Semasa Perang Dunia I, kod binari untuk aksara telah dinyatakan dalam Abjad Telegraf Antarabangsa No. 2 (ITA2).

Malah, walaupun kekuatan kriptografinya, sifir ini mempunyai lebih banyak kelemahan daripada kelebihan:

kunci mestilah urutan rawak sepenuhnya - anda mungkin perlu berdiri dan membaling dadu untuk menjana satu;
saluran selamat diperlukan untuk penghantaran - adalah diragui bahawa ini sentiasa tersedia semasa Perang Dunia Pertama;
jika pihak ketiga boleh mengecam mesej tersebut, mereka boleh memulihkan kekunci dan menggantikan mesej dengan mudah;
Pemusnahan halaman buku nota yang boleh dipercayai diperlukan - bakar dan makan abu, maka musuh tidak akan mengetahui dengan tepat apa yang disulitkan.

Contoh sifir

Teks asal: HELLO
kunci: AXHJB

Kami menambah bitwise modulo 2 dan mencari huruf mana yang sepadan dengan kod yang dihasilkan dalam abjad telegraf:

H⊕A = 10100⊕00011 = 10111 => Q
E⊕X = 00001⊕11101 = 11100 => M
L⊕H = 10010⊕10100 = 00110 => I
L⊕J = 10010⊕01011 = 11001 => B
O⊕B = 11000⊕11001 = 00001 => E

Teks sifir: QMIBE

Penyahkodan

Penyahsulitan menggunakan kunci dilakukan dengan cara yang sama seperti penyulitan:

ciphertext⊕key = plaintext

Analisis kriptografi

Jika kunci digunakan dengan betul, penyerang hanya boleh meneka aksara. Walaupun dia mempunyai bilangan teks sifir yang tidak terhad, tetapi semuanya disulitkan dengan kunci yang berbeza daripada aksara yang berbeza, dia akan mempunyai bilangan variasi yang tidak terhingga bagi teks asal. Pada masa yang sama, anda boleh meneka maksud teks sumber hanya dengan bilangan aksara.

Kriptanalisa sifir Vernam mudah dilakukan jika kita memilih kunci dengan simbol berulang semasa penyulitan. Jika penyerang berjaya mendapatkan berbilang teks dengan kekunci bertindih, dia boleh memulihkan teks asal.

Mari kita pertimbangkan serangan yang boleh dilaksanakan jika kita menggunakan kunci yang sama dua kali semasa penyulitan. Ia dipanggil serangan sisipan.

Katakan kita dapat memintas mesej QMIVE yang disulitkan. Kami cuba memecahkan sifir dan telah meyakinkan pengirim untuk menyulitkan mesejnya sekali lagi, tetapi pada masa yang sama meletakkan 1 sebagai watak pertama (sudah tentu, pengirim mesti menjadi penyedut yang besar untuk memenuhi syarat ini, tetapi mari kita anggap kita tahu cara memujuk).

Kemudian kita mendapat teks sifir VDYBJY.

Kita tahu bahawa aksara pertama ialah 1. Saya mengira aksara pertama kunci kekunci rahsia:

H⊕D = 10100⊕01001 = 11101 => X

Gunakannya pada teks pertama dan dapatkan:

M⊕X = 11100⊕11101 = 00001 => E

tambah simbol teks biasa pada simbol teks sifir => ketahui simbol kunci;
tambah simbol kunci dengan simbol teks sifir yang sepadan => kita mendapat simbol plaintext

Urutan operasi ini diulang sehingga semua aksara plaintext diketahui.

Mesin penyulitan

Lama kelamaan, penyulitan manual mula kelihatan memakan masa dan tidak banyak digunakan. Kriptografi sentiasa menyulitkan, dan cryptanalysts bermati-matian cuba memecahkan kod tersebut. Ia adalah perlu untuk mempercepat dan mengautomasikan proses dan merumitkan algoritma. Sifir gantian ternyata paling sesuai untuk pengubahsuaian. Jika teks yang disulitkan dengan tangan dengan cara ini boleh dipulihkan tanpa banyak kesukaran, maka mesin boleh melakukan operasi ini beberapa kali, dan ia akan menjadi sangat sukar untuk memulihkan teks.

Jadi, mekanisme utama pengekod adalah cakera dengan kenalan di kedua-dua belah yang sepadan dengan abjad teks biasa dan teks sifir. Kenalan disambungkan antara satu sama lain mengikut peraturan tertentu yang dipanggil pensuisan cakera. Pertukaran ini menentukan penggantian huruf pada kedudukan awal cakera. Apabila kedudukan cakera berubah, pertukaran berubah dan abjad untuk penyulitan beralih.

Contoh kerja

Biarkan kedudukan awal cakera menentukan penggantian:

a	b	c	d	e	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o	hlm	q	r	s	t	u	v	w	x	y	z
b	e	x	g	w	i	q	v	l	o	u	m	hlm	j	r	s	t	n	k	h	f	y	z	a	d	c

Selepas huruf pertama teks asal diganti, pemutar diputar dan penggantian dialihkan oleh satu aksara:

a	b	c	d	e	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o	hlm	q	r	s	t	u	v	w	x	y	z
e	x	g	w	i	q	v	l	o	u	m	hlm	j	r	s	t	n	k	h	f	y	z	a	d	c	b

Huruf kedua akan disulitkan mengikut abjad baharu. Dan selepas menggantikannya, pemutar bergerak semula, dan seterusnya, mengikut bilangan aksara dalam mesej yang disulitkan asal.

Enigma

Mesin penyulitan berputar pertama ialah Enigma, yang digunakan oleh Jerman semasa Perang Dunia II. Ia mempunyai tiga rotor yang disambungkan antara satu sama lain. Apabila pemutar pertama berputar, cincin yang disambungkan kepadanya jatuh ke dalam alur cakera kedua dan menolaknya. Begitu juga, lelaran pemutar ketiga dikawal oleh pemutar kedua. Akibatnya, setiap kali anda menekan kekunci mesin, huruf yang sama dikodkan dengan makna yang berbeza sama sekali.

Apabila menyulitkan, adalah perlu untuk mengambil kira kedudukan awal rotor, susunannya dan kedudukan cincin. Panel palam digunakan untuk penggantian dua kali huruf. Reflektor melakukan penggantian akhir untuk memeriksa korespondensi antara operasi penyulitan dan penyahsulitan. Lihatlah reka bentuk Enigma:

Dalam rajah, garis tebal menyerlahkan cara huruf A dimasukkan dari papan kekunci, dikodkan oleh palam, melalui tiga rotor, digantikan pada reflektor dan keluar dengan huruf D yang disulitkan.

Enigma dianggap kebal untuk masa yang lama. Orang Jerman menukar kedudukan palam, cakera dan susun atur serta kedudukannya setiap hari. Semasa perang, mereka mengekodkan urutan pendek surat setiap hari, yang disulitkan dua kali dan dihantar pada awal mesej. Penerima menyahsulit kunci dan menetapkan tetapan mesin mengikut kekunci ini. Penggunaan berulang kunci yang sama inilah yang membenarkan penganalisis di Bletchley Park (unit penyulitan utama UK) untuk memecahkan sifir Jerman.

Sebenarnya, mekanisme Enigma tidak stabil, kerana palam dan pemantul melakukan operasi yang saling eksklusif. Menggunakan analisis frekuensi untuk teks sifir yang cukup besar, adalah mungkin untuk memilih kedudukan rotor menggunakan kekerasan. Kerana kelemahan inilah Enigma kekal sebagai pameran di Muzium Bletchley Park.

Sigaba

Sepuluh tahun kemudian, tentera Amerika membangunkan mesin penyulitan berputar Sigaba, yang dengan ketara mengatasi ciri nenek moyangnya. "Sigaba" mempunyai tiga blok lima rotor dan mekanisme percetakan. Penyulitan pada mesin ini digunakan oleh tentera dan tentera laut AS sehingga tahun 1950-an, apabila ia digantikan dengan pengubahsuaian yang lebih baru, KL-7. Seperti yang diketahui, mesin putar ini tidak pernah digodam.

Ungu

Bercakap mengenai mekanisme kriptografi yang terkenal, seseorang tidak boleh gagal untuk menyebut mesin penyulitan Ungu Jepun, sebagaimana orang Amerika memanggilnya. Penyulitan Purple juga berdasarkan pergerakan empat rotor, dan kunci rahsia diberikan sekali sehari. Teks telah dimasukkan dari papan kekunci, digantikan dengan teks yang disulitkan menggunakan rotor, dan output dicetak di atas kertas. Apabila menyahsulit, proses laluan berurutan melalui pemutar diulang dalam susunan terbalik. Sistem ini benar-benar stabil. Walau bagaimanapun, dalam amalan, kesilapan dalam pemilihan kunci menyebabkan Ungu mengulangi nasib Enigma Jerman. Ia telah digodam oleh jabatan cryptanalyst Amerika.

kesimpulan

Pengalaman daripada sejarah kriptografi menunjukkan kepada kita kepentingan memilih kunci rahsia dan kekerapan menukar kunci. Ralat dalam proses yang sukar ini menjadikan mana-mana sistem penyulitan kurang kuat daripada yang mungkin. Lain kali kita akan bercakap tentang pengedaran kunci.

pautan:

Ini adalah pelajaran pertama dalam siri "Selam ke dalam Kripto". Semua pelajaran dalam siri dalam susunan kronologi:

Pelajaran kriptografi. Sifir asas. bahagian 1. Asas, sifir sejarah, cara sifir anjakan, penggantian, Richard Sorge, sifir Vernam dan mesin sifir berfungsi (dan dianalisis) (Adakah awak di sini)
. bahagian 2. Apakah itu, bagaimana pengagihan kunci dilakukan dan cara memilih kunci yang kuat
Apakah rangkaian Feistel, apakah sifir blok domestik yang digunakan dalam protokol moden - GOST 28147-89, "Grassnechik"
Pelajaran 4. Sifir asing moden. Apakah itu, bagaimana ia berfungsi dan apakah perbezaan antara 3DES, AES, Blowfish, IDEA, Threefish daripada Bruce Schneider
Pelajaran 5. Tandatangan elektronik. Jenis tandatangan elektronik, cara ia berfungsi dan cara menggunakannya
Pelajaran 6. Kriptografi kuantum. Apakah itu, di mana ia digunakan dan bagaimana ia membantu dalam mengedarkan kunci rahsia, menjana nombor rawak dan tandatangan elektronik

[Jumlah undian: 5 Purata: 3.8/5]

Terakhir dikemas kini oleh pada 28 Jun 2016.

Hampir empat ribu tahun yang lalu, di kota Menet-Khufu di tebing Sungai Nil, seorang jurutulis Mesir tertentu melukis hieroglif yang menceritakan kisah kehidupan tuannya. Dengan melakukan ini, beliau menjadi pengasas sejarah kriptografi yang didokumenkan.

David Kahn, pakar kod dan sifir, perunding kepada Kongres AS mengenai isu kriptografi.

Sistem ini bukanlah penulisan rahsia dalam erti kata bahawa ia difahami dalam dunia moden. Untuk mengklasifikasikan inskripsinya, jurutulis Mesir tidak menggunakan sebarang sifir sepenuhnya. Sebuah prasasti yang masih hidup hingga ke hari ini, diukir sekitar 1900 SM. e. di makam seorang bangsawan bernama Khnumhotep, hanya di beberapa tempat ia terdiri daripada simbol hieroglif yang luar biasa dan bukannya hieroglif yang lebih dikenali. Kebanyakannya terdapat dalam dua puluh lajur terakhir, yang menyenaraikan monumen yang dibina oleh Khnumhotep sebagai penghormatan kepada Firaun Amenemhat II. Jurutulis tanpa nama itu cuba untuk tidak menyukarkan membaca teks itu, tetapi hanya untuk memberikan kepentingan yang lebih besar, sama seperti dalam beberapa pernyataan pada peristiwa penting yang mereka tulis, sebagai contoh, "pada tahun seribu lapan ratus enam puluh tiga dari Kelahiran tentang Kristus,” bukannya secara ringkas dan tanpa idea untuk menulis: “pada tahun 1863.” Pada masa yang sama, walaupun jurutulis tidak menggunakan kriptografi, dia sudah pasti menggunakan salah satu elemen penting penyulitan - transformasi simbol bertulis yang disengajakan. Ini adalah teks tertua yang diketahui oleh kami yang telah mengalami perubahan sedemikian.

Apabila tamadun Mesir purba berkembang dan penulisan bertambah baik, bilangan makam orang mati yang dihormati bertambah, dan transformasi teks pada dinding makam menjadi semakin canggih. Lama kelamaan, jurutulis mula menggantikan bentuk hieroglif biasa surat, seperti mulut yang digambarkan dari depan, dengan bentuk yang berbeza, seperti mulut yang digambarkan dalam profil. Mereka memperkenalkan hieroglif baru, bunyi pertama yang menyatakan huruf yang dikehendaki, seperti imej babi. Kadang-kadang sebutan dua hieroglif adalah berbeza, tetapi imej mereka menyerupai satu sama lain. Dari semasa ke semasa, jurutulis menggunakan hieroglif sebagai rebus, sama seperti, sebagai contoh, dalam bahasa Inggeris imej lebah boleh bermaksud huruf "B". Transformasi ini pada asalnya adalah ciri tulisan Mesir biasa: dengan bantuan mereka, hieroglif memperoleh makna bunyinya. Pada masa akan datang, mereka hanya menjadi lebih rumit dan lebih tiruan.

Perubahan sedemikian terdapat di banyak tempat - dalam inskripsi batu nisan yang memuji orang mati, dalam lagu untuk menghormati Thoth dan pada sarkofagus Firaun Seti I. Tidak ada percubaan untuk menyembunyikan makna sebenar teks itu. Kebanyakan inskripsi diduplikasi dalam bentuk biasa di sebelah yang diubah suai. Mengapa melakukan ini? Selalunya dengan tujuan khusus yang sama seperti di makam Khnumhotep - untuk menarik perhatian pembaca. Kadang-kadang untuk menunjuk-nunjuk seni khat atau demi kecantikan. Kurang kerap - untuk mencerminkan sebutan yang sesuai dengan masa itu.

Tetapi secara beransur-ansur banyak inskripsi mula mengejar matlamat lain, yang paling penting untuk kriptografi - kerahsiaan. Dalam sesetengah kes, kerahsiaan diperlukan untuk meningkatkan misteri dan, oleh itu, kuasa sihir teks pengebumian. Lebih kerap, kerahsiaan berpunca daripada keinginan orang Mesir purba yang boleh difahami untuk memaksa orang yang lalu lalang membaca nisan mereka dan dengan itu menyatakan kepada orang mati berkat yang terkandung dalam inskripsi batu nisan. Di Mesir kuno, dengan kepercayaan yang tidak tergoyahkan tentang kehidupan akhirat, bilangan inskripsi kubur dengan cepat mencapai tahap di mana minat orang yang lalu-lalang terhadapnya merosot. Untuk menghidupkan semula minat lama terhadap prasasti, para jurutulis sengaja menjadikannya agak kabur. Mereka memperkenalkan tanda-tanda kriptografi untuk menarik perhatian pembaca, membuatnya berfikir dan membuatnya ingin merungkai maksudnya. Tetapi kaedah ini sama sekali tidak berjaya. Daripada menarik minat pembaca, mereka merosakkan walaupun sedikit keinginan untuk membaca epitaphs yang membuat gigi semua orang menjadi bingung. Oleh itu, tidak lama selepas kemunculan kriptografi "batu nisan", ia ditinggalkan.

Jadi, menambah unsur kerahsiaan kepada transformasi hieroglif melahirkan kriptografi. Benar, ia lebih seperti permainan, kerana matlamatnya adalah untuk menangguhkan penyelesaian hanya untuk masa yang sangat singkat. Oleh itu, kriptanalisis juga hanya tentang menyelesaikan teka-teki. Oleh itu, kriptanalisis Mesir purba adalah kuasi-sains, berbeza dengan kriptanalisis moden, yang telah menjadi bidang pengetahuan saintifik yang sangat serius. Walau bagaimanapun, semua perkara yang hebat mempunyai permulaan yang sederhana. Hieroglif Mesir purba memang termasuk, walaupun dalam bentuk yang tidak sempurna, dua elemen penting - kerahsiaan dan penukaran skrip, yang membentuk sifat asas kriptografi.

Oleh itu kriptologi dilahirkan. Selama 3000 tahun perkembangannya tidak progresif. Di beberapa tempat, kriptologi muncul secara bebas dan kemudian hilang bersama-sama dengan tamadun yang melahirkannya. Dalam yang lain, ia bertahan dengan menembusi monumen sastera. Berdasarkan asas sasteranya, generasi berikutnya sudah mampu mendaki ke tahap kriptologi yang baharu. Tetapi kemajuan ke arah mereka agak perlahan dan terputus-putus. Lebih banyak yang hilang daripada diselamatkan. Kebanyakan sejarah purba kriptologi adalah sejambak bunga beraneka ragam yang kurang dipilih, mekar, mekar dan pudar sekaligus. Pengetahuan yang terkumpul mendapat skop hanya pada permulaan Renaissance Eropah.

Di India, sebuah negara yang mempunyai tamadun purba yang sangat maju, manusia telah menggunakan beberapa jenis penulisan rahsia sejak dahulu lagi. Dalam risalah klasik India kuno mengenai seni kerajaan, ditulis antara 321 dan 300 SM. e., adalah disyorkan bahawa ketua agensi pengintip memberikan tugasan ejennya menggunakan tulisan rahsia. Di sana, para diplomat dinasihatkan untuk menggunakan analisis kriptografi untuk mendapatkan data perisikan: "Jika mustahil untuk bercakap dengan orang, biarkan duta bertanya tentang apa yang berlaku dengan musuh dari ucapan pengemis, pemabuk, orang gila, orang tidur, atau daripada tanda-tanda konvensional, inskripsi, lukisan di kuil-kuil dan tempat-tempat ziarah.” Dan walaupun pengarang risalah itu tidak memberikan sebarang petunjuk tentang bagaimana kriptografi harus dibaca dengan tepat, hakikat bahawa dia tahu tentang kemungkinan mentafsirnya menunjukkan beberapa kecanggihan dalam bidang kriptanalisis. Selain itu, buat pertama kalinya dalam sejarah manusia, kriptanalisis disebut di sini untuk tujuan politik.

Alkitab tidak terlepas daripada hubungan dengan sifir (atau, lebih tepat lagi, dengan pendahulu sifir, kerana ia tidak mempunyai unsur kerahsiaan). Seperti hieroglif pada makam Khnumhotep, transformasi skrip dilakukan dalam Alkitab tanpa sebarang keinginan yang jelas untuk menyembunyikan kandungan teks. Sebab utama, jelas sekali, adalah keinginan penyalin untuk mengabadikan dirinya dengan menukar teks, yang kemudiannya akan ditulis semula dengan teliti sekali lagi dan membolehkan sekeping keperibadiannya dibawa sepanjang abad.

"cryptogram" yang paling terkenal dalam Alkitab dikaitkan dengan kisah bagaimana, di tengah-tengah pesta di raja Babylonia Belsyazar, tangan manusia mula menulis perkataan yang tidak menyenangkan di dinding: "mene, tekel, tambang." Namun, misterinya bukanlah maksud perkataan ini. Tidak jelas mengapa orang bijak raja tidak dapat menguraikan maksud mereka.

Perkataan "mene", "tekel" dan "tambang" sendiri diambil daripada bahasa Aram, bahasa yang berkaitan dengan bahasa Ibrani, dan bermaksud "dikira", "ditimbang" dan "dibahagikan". Apabila Belsyazar memanggil nabi Daniel, yang terakhir dengan mudah membaca inskripsi itu dan memberikan tafsiran tentang tiga perkataan ini: “Tuhan telah menghitung kerajaanmu dan mengakhirinya; tekel - anda ditimbang dan didapati sangat ringan; "Phares - kerajaanmu dibahagikan dan diberikan kepada Media dan Parsi."

Prasasti "mene, tekel, tambang" juga boleh bermaksud nama unit kewangan - mina, tekel (1/60 mina) dan tambang (1/2 mina). Penyenaraian mereka dalam susunan ini melambangkan keruntuhan Empayar Babylon.

Memandangkan kemungkinan semua tafsiran ini, nampaknya aneh bahawa orang bijak Babylon gagal membaca tulisan yang tidak menyenangkan di dinding. Mungkin mereka takut memberi berita buruk kepada Belsyazar, atau mungkin Tuhan hanya membuka mata Daniel. Walau apa pun, hanya Daniel yang berjaya menyelesaikan teka-teki ini, dan hasilnya dia menjadi cryptanalyst terkenal yang pertama. Dan kerana ini adalah kisah alkitabiah, ganjaran untuk analisis kriptografi yang berjaya, menurut Alkitab, jauh melebihi ganjaran kemudian untuk kejayaan serupa dalam penyahsulitan: “Kemudian... mereka memakaikan Daniel dengan jubah merah, dan meletakkan rantai emas di lehernya. , dan mengumumkan penguasa ketiganya dalam kerajaan itu."

Di Eropah, kriptografi terbantut sehingga kemunculan Renaissance. Sistem sifir yang digunakan adalah sangat mudah - frasa ditulis secara menegak atau dalam susunan terbalik, vokal digantikan dengan titik, abjad asing digunakan (contohnya, Ibrani dan Armenia), setiap huruf plaintext digantikan dengan huruf yang mengikutinya. Lebih-lebih lagi, selama bertahun-tahun ini, kriptologi dibelenggu oleh penyakit yang berterusan sehingga zaman kemudian, iaitu kepercayaan di kalangan ramai orang bahawa kriptografi dan analisis kriptografi adalah bentuk ilmu hitam.

Sejak hari-hari pertama kewujudannya, kriptografi mengejar matlamat untuk menyembunyikan kandungan bahagian penting dokumen bertulis yang berkaitan dengan bidang sihir seperti ramalan nasib dan jampi. Dalam salah satu manuskrip tentang sihir sejak abad ke-3 Masihi. e., kod digunakan untuk menyembunyikan bahagian penting resipi sihir. Kriptografi sering digunakan dalam perkhidmatan sihir semasa Zaman Pertengahan, dan bahkan dalam Renaissance, ahli alkimia menggunakan sifir untuk merembeskan bahagian penting formula untuk mendapatkan "batu ahli falsafah."

Persamaan antara sihir dan kriptografi adalah disebabkan oleh faktor lain. Sebagai tambahan kepada kriptografi, simbol misteri digunakan dalam bidang pengetahuan ajaib seperti astrologi dan alkimia, di mana, seperti tanda-tanda teks biasa, setiap planet dan setiap bahan kimia mempunyai tanda khas. Seperti perkataan berkod, mantra dan formula ajaib seperti "abracadabra" terdengar seperti karut, tetapi sebenarnya berkuasa dalam makna tersembunyinya.

Di samping itu, ramai orang yang berbangga dengan keupayaan mereka untuk menyelesaikan kod juga berbangga dengan keupayaan mereka untuk mendengar suara manusia semasa di bawah tanah, atau hadiah telepati. Sememangnya, kedua-dua bidang ini kemudiannya mula dibincangkan bersama - kerana, kata mereka, mereka sentiasa berkembang seiring.

Idea bahawa kriptanalisis secara semula jadi adalah ilmu hitam juga berpunca daripada persamaan dangkal antara kriptanalisis dan ramalan nasib. Mengeluarkan makna daripada teks sifir seolah-olah sama seperti memperoleh pengetahuan dengan mengkaji kedudukan bintang dan planet, panjang garis dan tempat ia bersilang di tapak tangan, bahagian dalam biri-biri, kedudukan serbuk kopi dalam cawan. Penampilan diutamakan daripada realiti. Orang yang berfikiran sederhana melihat sihir walaupun dalam proses mentafsir biasa. Orang lain, lebih canggih, melihatnya dalam analisis kriptografi, kerana mendedahkan sesuatu yang tersembunyi secara mendalam seolah-olah tidak dapat difahami dan ghaib kepada mereka.

Dalam mana-mana kes yang disebutkan di atas penggunaan penulisan rahsia tidak terdapat bukti kewujudan kriptanalisis sebagai sains. Dari semasa ke semasa, contoh penyahsulitan teks berlaku. Ini disahkan oleh cerita dengan nabi Daniel atau dengan beberapa orang Mesir yang membongkar inskripsi hieroglif individu pada monumen kubur. Tetapi kriptanalisis saintifik tidak wujud sama ada di Mesir dan India, atau di Eropah sehingga 1400. Terdapat hanya kriptografi.

Orang Arab adalah orang pertama yang menemui dan menerangkan kaedah kriptanalisis. Orang-orang ini pada zaman itu mencipta salah satu tamadun paling maju yang pernah diketahui oleh sejarah. Ilmu Arab berkembang pesat. Perubatan dan matematik di kalangan orang Arab menjadi yang terbaik di dunia. Kraftangan tersebar. Tenaga kreatif budaya Arab yang kuat, yang dilucutkan oleh Islam daripada lukisan dan ukiran, membuahkan hasil dalam bidang kesusasteraan. Komposisi teka-teki lisan, rebus dan permainan kata telah tersebar luas. Tatabahasa adalah subjek akademik utama dan termasuk penulisan rahsia.

Orang Arab menunjukkan minat dalam kriptografi awal. Pada tahun 855, seorang ulama Arab bernama Abu Bakr Ahmed ben Ali ben Wahshiya an-Nabati memasukkan beberapa abjad sifir klasik dalam Buku Perjuangan Besar Manusia untuk Mengungkap Misteri Penulisan Kuno. Satu abjad sifir sedemikian, dipanggil "daudi" (dinamakan sempena raja Israel David), digunakan untuk menyulitkan risalah tentang ilmu hitam. Ia terdiri daripada huruf-huruf abjad Ibrani yang diubah suai. Satu lagi terselamat sehingga kemudian: pada tahun 1775 ia digunakan dalam surat daripada seorang pengintip yang dihantar kepada bupati Algiers.

Pengetahuan orang Arab dalam bidang kriptologi telah dihuraikan secara terperinci dalam karya Shehab Kalkashandi, yang merupakan ensiklopedia 14 jilid besar yang ditulis pada tahun 1412 untuk memberikan gambaran sistematik tentang semua bidang pengetahuan yang penting. Bahagian di bawah tajuk umum "Mengenai Penyembunyian Mesej Rahsia dalam Surat" mengandungi dua bahagian: satu berurusan dengan tindakan simbolik dan kiasan, dan satu lagi berurusan dengan dakwat simpati dan kriptologi. Buat pertama kali dalam sejarah sifir, ensiklopedia menyediakan senarai kedua-dua sistem pilih atur dan penggantian. Selain itu, item kelima dalam senarai adalah kali pertama sifir disebut yang dicirikan oleh lebih daripada satu penggantian huruf plaintext. Walau bagaimanapun, walaupun fakta ini luar biasa dan penting, ia dibayangi oleh penerangan pertama kajian kriptanalitik bagi teks sifir.

Asal-usulnya, jelas, harus dicari dalam kajian intensif dan teliti Al-Quran oleh banyak sekolah nahu Arab. Bersama-sama dengan kajian lain, mereka mengira kekerapan kemunculan perkataan, cuba menyusun kronologi surah al-Quran, dan mengkaji fonetik perkataan untuk menentukan sama ada ia benar-benar Arab atau dipinjam dari bahasa lain. Perkembangan leksikografi juga memainkan peranan utama dalam penemuan corak linguistik yang membawa kepada kemunculan kriptanalisis dalam kalangan orang Arab. Lagipun, semasa menyusun kamus, penulis sebenarnya perlu mengambil kira kekerapan kemunculan huruf, serta huruf mana yang boleh berdiri bersebelahan dan mana yang tidak pernah ditemui dalam kejiranan yang sama.

Kalkashandi memulakan pembentangan kaedah cryptanalytic dengan perkara utama: cryptanalyst mesti mengetahui bahasa di mana cryptogram ditulis. Memandangkan bahasa Arab, "bahasa yang paling mulia dan paling indah dari semua bahasa," adalah "salah satu bahasa yang paling meluas," penerangan panjang tentang ciri-ciri linguistiknya diberikan di bawah. Di samping itu, senarai huruf yang tidak pernah muncul bersama dalam satu perkataan dan huruf yang jarang muncul dalam kejiranan yang sama ditunjukkan, serta gabungan huruf yang tidak boleh ditemui dalam perkataan. Terakhir ialah senarai huruf mengikut urutan "kekerapan penggunaannya dalam bahasa Arab berdasarkan hasil kajian Al-Quran." Kalkashandi juga menyatakan bahawa "dalam karya bukan al-Quran, kekerapan penggunaan mungkin berbeza." Dia terus berkata:

"Jika anda ingin membaca mesej yang anda terima dalam bentuk yang disulitkan, mula-mula mula mengira huruf, dan kemudian mengira berapa kali setiap aksara diulang, dan ringkaskan dalam setiap kes individu. Sekiranya pencipta sifir sangat berhati-hati untuk menyembunyikan semua sempadan antara perkataan dalam mesej, maka masalah pertama yang mesti diselesaikan ialah mencari tanda yang memisahkan perkataan. Ini dilakukan seperti ini: anda mengambil surat dan bekerja dengan andaian bahawa huruf seterusnya adalah simbol pembahagi perkataan. Dan dengan cara ini anda mengkaji keseluruhan mesej, dengan mengambil kira pelbagai kombinasi huruf dari mana perkataan boleh dibuat... Jika ia berfungsi, maka semuanya baik-baik saja; jika tidak, maka anda mengambil huruf seterusnya, dsb., sehingga anda boleh mewujudkan tanda pembahagian antara perkataan. Kemudian anda perlu mencari huruf yang paling kerap muncul dalam mesej dan membandingkannya dengan corak kekerapan huruf yang dinyatakan sebelum ini. Apabila anda melihat satu huruf muncul lebih kerap daripada yang lain dalam mesej yang diberikan, anda menganggap bahawa ia adalah huruf "alif". Anda kemudian menganggap bahawa huruf paling biasa seterusnya ialah "lam". Ketepatan tekaan anda harus disahkan oleh fakta bahawa dalam kebanyakan konteks huruf "lam" mengikuti huruf "alif"... Kemudian perkataan pertama yang anda cuba selesaikan dalam mesej harus terdiri daripada dua huruf. Ini dilakukan dengan menilai gabungan huruf yang paling mungkin sehingga anda pasti anda berada di landasan yang betul. Kemudian anda melihat tanda-tanda mereka dan menulis setara mereka setiap kali ia muncul dalam mesej. Anda perlu menggunakan prinsip yang betul-betul sama pada perkataan tiga huruf dalam mesej ini sehingga anda pasti bahawa anda sedang melakukan sesuatu. Anda menulis setara daripada keseluruhan mesej. Prinsip yang sama berlaku untuk perkataan yang terdiri daripada empat dan lima huruf, dan kaedah operasi adalah sama. Apabila timbul sebarang keraguan, anda perlu membuat dua atau tiga andaian atau lebih dan menulis setiap satu daripadanya sehingga ia disahkan berdasarkan perkataan lain.

Setelah menjelaskan perkara ini, Kalkashandi memberikan contoh memecahkan sifir. Kriptogram yang boleh dihuraikan terdiri daripada dua baris puisi yang disulitkan menggunakan simbol konvensional. Sebagai kesimpulan, Kalkashandi menyatakan bahawa lapan huruf tidak digunakan dan ini adalah huruf yang muncul di penghujung senarai yang disusun mengikut kekerapan kejadian. Dia mencatat: "Namun, ini adalah kemalangan yang mudah: surat tidak boleh diletakkan di tempat yang sepatutnya diduduki dalam senarai yang disebutkan di atas." Kenyataan sedemikian menunjukkan kehadiran pengalaman yang luas dalam bidang kriptanalisis. Untuk titik i, Kalkashandi memberikan contoh kedua kriptanalisis kriptografi yang agak panjang. Dengan contoh ini dia menamatkan bahagian kriptologi.

Sejarah senyap tentang sejauh mana orang Arab menggunakan kemahiran kriptanalitik cemerlang mereka, yang ditunjukkan oleh Kalkashandi, untuk memecahkan kriptografi ketenteraan dan diplomatik atau kesannya terhadap sejarah umat Islam. Walau bagaimanapun, jelas sekali bahawa pengetahuan ini tidak lama lagi digunakan dalam amalan dan dilupakan. Satu episod, hampir 300 tahun kemudian, jelas menunjukkan kemerosotan yang berlaku.

Pada tahun 1600, Sultan Maghribi Ahmed al-Mansur menghantar kedutaan kepada Ratu Inggeris Elizabeth I, diketuai oleh seorang yang dipercayai - menteri Abdel Wahid ibn Masoud ibn Muhammad Anun. Kedutaan itu sepatutnya memuktamadkan pakatan dengan England yang diarahkan menentang Sepanyol. Anun menghantar pulang kiriman yang disulitkan dengan penggantian mudah, yang tidak lama kemudian entah bagaimana jatuh ke tangan seorang Arab. Orang Arab itu mungkin seorang yang bijak, tetapi, malangnya, dia tidak tahu apa-apa tentang warisan besar Arab dalam bidang kriptanalisis. Bukti ini adalah nota peringatan di mana dia menulis:

“Segala puji bagi Allah! Berkenaan surat Menteri Abdel Wahid ibn Masoud ibn Mohammed Anun.

Saya mendapati sepucuk surat ditulis di tangannya, di mana dia, menggunakan tanda rahsia, menggariskan beberapa maklumat yang ditujukan untuk penaung kami Ahmed al-Mansur. Maklumat ini berkaitan dengan Sultana orang Kristian (semoga Allah menghukum mereka!), yang tinggal di sebuah negara bernama London... Sejak surat ini sampai kepada saya, saya sentiasa mengkaji tanda-tanda yang terkandung di dalamnya dari semasa ke semasa. Kira-kira 15 tahun berlalu sehingga tiba masanya Allah mengizinkan saya untuk memahami tanda-tanda ini, walaupun tidak ada yang mengajar saya ini...”

Kriptografi dan penyulitan telah digunakan oleh orang ramai selama beribu-ribu tahun untuk melindungi rahsia mereka. Dengan beberapa tahap konvensyen, cerita ini boleh bermula dengan Mesir Purba.

Mesir Purba

Teks tertua dengan unsur kriptografi ditemui di makam bangsawan Mesir kuno Khnumhotep II, putera mahkota dan nomarch kota Menat-Khufu, yang hidup hampir 4,000 tahun lalu. Di suatu tempat sekitar 1900 SM. Jurutulis Khnumhotep menggambarkan kehidupan tuannya di kuburnya. Di antara hieroglif, dia menggunakan beberapa simbol luar biasa yang menyembunyikan makna langsung teks. Kaedah penyulitan ini sebenarnya adalah sifir penggantian, apabila elemen teks asal digantikan oleh elemen lain mengikut peraturan tertentu.

Simbol dari makam Khnumhotep II dan tafsirannya

Apabila budaya Mesir berkembang, penggantian hieroglif menjadi lebih biasa. Terdapat versi berbeza mengapa orang Mesir menggunakan sistem penyulitan sedemikian. Menurut satu versi, mereka mahu melindungi upacara keagamaan mereka daripada orang biasa. Menurut versi lain, dengan cara ini para jurutulis memberikan teks penampilan formal tertentu, sama seperti pada zaman kita peguam menggunakan ungkapan khusus untuk menggantikan perkataan biasa. Seperti sekarang, kriptografi Mesir juga boleh menjadi cara untuk jurutulis menarik perhatian orang lain - untuk menunjukkan bahawa dia boleh berkomunikasi pada tahap yang lebih tinggi daripada yang mereka boleh.

Yunani purba

Sekitar 500 SM. Orang Sparta membangunkan peranti yang dipanggil scytale, direka untuk menghantar dan menerima mesej rahsia. Ia adalah silinder yang dibalut dengan lingkaran dengan jalur kertas yang sempit. Mesej itu ditulis di sepanjang scytal, tetapi jika jalur itu dibuka, ia menjadi tidak boleh dibaca. Untuk membaca teks, pengembara dengan diameter yang sama diperlukan. Hanya dalam kes ini, huruf diletakkan dalam satu baris untuk memulihkan mesej asal.

Contoh seorang pengembara

Skitala ialah contoh sifir pilih atur di mana unsur teks asal ditukar dan bukannya diganti dengan simbol lain. Mengikut piawaian moden, pengembaraan akan menjadi sangat mudah untuk digodam, tetapi 2,500 tahun yang lalu, sangat sedikit orang yang boleh membaca atau menulis. Scytala menyediakan komunikasi yang selamat kepada orang Sparta.

Rom kuno

Aplikasi kriptografi ketenteraan yang paling awal diketahui adalah disebabkan oleh Julius Caesar. Kira-kira 2000 tahun yang lalu, Caesar, sebagai komander tentera Rom, menyelesaikan masalah komunikasi selamat dengan rejimennya. Masalahnya ialah utusan yang membawa mesej ketenteraan rahsia sering dipintas oleh musuh. Caesar membangunkan sifir penggantian di mana dia menggantikan beberapa huruf dengan yang lain. Hanya seseorang yang mengetahui jadual carian boleh menguraikan mesej rahsia itu. Sekarang, walaupun utusan itu jatuh ke tangan musuh, penyulitan tidak akan diklasifikasikan. Ini memberi orang Rom kelebihan besar dalam peperangan.

Contoh sifir gantian

Tidak seperti contoh dalam ilustrasi ini, Caesar biasanya hanya mengalihkan huruf dengan nombor tertentu. Nombor ini adalah kunci penyulitan untuk algoritmanya. Penggantian aksara rawak memberikan keselamatan yang lebih baik disebabkan oleh bilangan jadual penggantian yang lebih besar.

sifir Alberti-Vigenère

Pada pertengahan abad ke-15, saintis Itali, arkitek, pengukir, artis dan ahli matematik Leon Batista Alberti mencipta sistem penyulitan berdasarkan cakera sifir. Ia adalah peranti mekanikal dengan cakera gelongsor yang membenarkan banyak kaedah penggantian simbol yang berbeza. Ini ialah konsep asas sifir polialfabetik, di mana kaedah penyulitan berubah secara langsung semasa proses penyulitan. Dalam bukunya Codebreakers, David Kahn memanggil Alberti "bapa kriptografi Barat." Alberti tidak pernah melaksanakan konsep cakera penyulitannya hanya di atas kertas.

Cakera penyulitan

Pada abad ke-16, diplomat Perancis Blaise Vigenère mencipta sifir berdasarkan konsep Alberti tentang sifir berbilang abjad, yang dipanggil sifir Vigenère. Ia berfungsi sama seperti sistem Caesar kecuali bahawa kunci berubah semasa proses penyulitan. Sifir Vigenère menggunakan grid huruf yang menentukan kaedah penggantian. Ia dipanggil Vigenère square atau jadual Vigenère. Grid terdiri daripada 26 baris abjad, diimbangi oleh satu aksara antara satu sama lain.

Kaedah menukar satu kunci kepada yang lain mengikut corak yang mudah. Satu perkataan rahsia khas dipilih sebagai kunci penyulitan. Setiap aksara dalam teks sumber diganti menggunakan jadual. Untuk menentukan huruf mana untuk menggantikan aksara pertama, kami menggabungkan aksara pertama teks asal (pada satu paksi) dengan aksara pertama perkataan rahsia (pada paksi yang lain). Kaedah diulang untuk huruf kedua dan setiap huruf seterusnya, perkataan rahsia digunakan berulang kali sehingga tiada lagi aksara dalam teks sumber.

Katakan anda perlu menyulitkan frasa berikut:

ATTACKATDAWN (Serangan di Subuh)
Pengirim mesej memilih perkataan rahsia dan mengulanginya sehingga akhir teks asal. Contohnya, LEMON.

LEMONLEMONLE
Untuk menyulitkan aksara pertama, anda perlu menggabungkan baris A dengan lajur L (menghasilkan L), untuk menyulitkan aksara kedua, menggabungkan baris T dengan lajur E (menghasilkan X), dan seterusnya. Inilah hasilnya:

Teks sumber: ATTACKATDAWN Kata kunci: LEMONLEMONLE Ciphertext: LXFOPVEFRNHR
Penyahsulitan dilakukan dengan cara yang sama: huruf dalam teks mesej (baris pepenjuru jadual) digabungkan dengan huruf perkataan rahsia dalam lajur atau baris jadual.

Sifir cakera Jefferson

Pada akhir abad ke-18, Thomas Jefferson menghasilkan sistem penyulitan yang hampir sama dengan sifir Vigenere, tetapi dengan keselamatan yang lebih baik. Pengekodnya terdiri daripada 26 cakera dengan huruf abjad diletakkan secara rawak pada setiap satu. Cakera dinomborkan dan dipasang pada silinder dalam susunan tertentu. Kuncinya ialah susunan cakera pada gandar.

Sifir cakera Jefferson

Untuk menyulitkan mesej, anda perlu mengarang teks asal dalam salah satu baris silinder. Teks sifir akan menjadi sebarang rentetan lain. Penerima mesej mesti menyusun cakera dalam susunan yang betul dan kemudian menyusun rentetan teks sifir pada silinder. Pemeriksaan visual pantas silinder akan segera mendedahkan teks mesej asal. Terdapat hampir sifar kebarangkalian bahawa dua mesej bermakna akan muncul dalam garisan silinder.

Seperti Alberti, Jefferson tidak pernah menggunakan sistem penyulitannya. Pada awal abad ke-20, pemecah kod dalam Tentera AS mencipta semula Silinder Jefferson tanpa mengetahui apa-apa tentang ciptaan ini. Jefferson lebih seratus tahun mendahului zamannya. Tentera AS menggunakan sistem penyulitan ini dari 1923 hingga 1942.

mengikut disiplin: Sejarah matematik

mengenai topik ini: Sejarah kriptografi

Kerja yang disiapkan oleh pelajar:

cikgu:

1. Pengenalan…………………………………………………………………………………………3

2. Tempoh pembangunan dan peringkat kriptografi………………………………………………………………..4

3. Kriptografi pada zaman dahulu …………………………………………… .... ..........……7

4. Kriptografi dari Zaman Pertengahan hingga zaman moden……..………………………………9

5. Kriptografi Perang Dunia Pertama…………………………………………..16

6. Kriptografi moden………………………………………………….17

7. Kesimpulan……………………………………………………………………………..19

8. Curriculum Vitae……………………………………………………………………..20

9. Senarai rujukan………………..…………………………………………………………………………24

pengenalan.

Masalah melindungi maklumat dengan mengubahnya supaya tidak boleh dibaca oleh orang luar telah membimbangkan fikiran manusia sejak zaman dahulu. Sejarah kriptografi adalah sama dengan sejarah bahasa manusia. Lebih-lebih lagi, pada mulanya menulis sendiri adalah sejenis sistem kriptografi, kerana dalam masyarakat purba hanya segelintir orang terpilih yang memilikinya. Kitab suci Mesir purba dan India purba adalah contoh perkara ini. Sejarah tamadun manusia juga telah menjadi sejarah penciptaan sistem penghantaran maklumat yang selamat. Seni penyulitan dan penghantaran rahsia maklumat adalah wujud di hampir semua negeri. Kriptografi telah digunakan terutamanya untuk tujuan ketenteraan pada masa lalu. Walau bagaimanapun, kini, apabila masyarakat maklumat muncul, kriptografi menjadi salah satu alat utama yang memastikan kerahsiaan, kepercayaan, kebenaran, keselamatan korporat dan banyak lagi perkara penting yang lain. Aplikasi praktikal kriptografi telah menjadi bahagian penting dalam kehidupan masyarakat moden - ia digunakan dalam industri seperti e-dagang, pengurusan dokumen elektronik (termasuk tandatangan digital), telekomunikasi dan lain-lain. Sangat cepat selepas penyebaran komputer dalam bidang perniagaan, kriptografi praktikal membuat lonjakan besar dalam pembangunannya, dan dalam beberapa arah sekaligus: · pertama, sifir blok yang kuat dengan kunci rahsia telah dibangunkan, direka untuk menyelesaikan masalah klasik untuk memastikan kerahsiaan dan integriti data yang dihantar atau disimpan, mereka masih kekal sebagai "kuda kerja" kriptografi, cara perlindungan kriptografi yang paling kerap digunakan Kedua, kaedah telah dicipta untuk menyelesaikan masalah baru, bukan tradisional dalam bidang keselamatan maklumat; yang paling terkenal ialah masalah menandatangani dokumen digital dan pengedaran kunci awam.

Dari segi sejarah, tugas pertama kriptografi adalah untuk melindungi mesej teks yang dihantar daripada akses tanpa kebenaran kepada kandungannya, yang ditunjukkan dalam nama disiplin ini adalah berdasarkan penggunaan "bahasa rahsia" yang hanya diketahui oleh pengirim dan penerima; semua kaedah penyulitan hanyalah perkembangan idea falsafah ini. Dengan peningkatan kerumitan interaksi maklumat dalam masyarakat manusia, tugas-tugas baru untuk melindungi mereka telah timbul dan terus timbul, sebahagian daripadanya telah diselesaikan dalam rangka kerja kriptografi, yang memerlukan pembangunan pendekatan dan kaedah baru yang asasnya.

Tujuan esei ini adalah untuk memberikan analisis yang mendalam tentang sejarah kriptografi dari zaman purba hingga kini, dan untuk menentukan pengaruh dan tempatnya dalam matematik secara umum.

Tugas-tugas berikut telah ditetapkan: untuk mengetahui cara untuk membuat tempoh pembangunan kriptografi, untuk menganalisis kaedahnya dalam tempoh sejarah manusia yang berbeza. Selain itu, objektif abstrak adalah untuk menerangkan sifir yang paling penting dan kesannya terhadap pembangunan kriptografi.

Dalam kesusasteraan sejarah dan matematik, topik ini dibangunkan dengan agak baik, kerana mengkaji sejarah kriptografi adalah perlu untuk melukis idea dan untuk perkembangannya pada masa kini. Sebaliknya, maklumat itu sendiri sentiasa mempunyai sedikit kerahsiaan, dan oleh itu tidak selalu dan serta-merta tersedia kepada pembaca yang diminati.

Bahan untuk menulis abstrak adalah, pertama sekali, buku oleh A.P. Alferova, A.Yu. Zubova A.S. Kuzmina dan A.V. Cheremushkin "Asas Kriptografi," yang menyediakan garis besar sejarah terperinci tentang perkembangan awal kriptografi. Untuk menerangkan kriptografi dalam dunia semasa, buku oleh S.G. Barichev dan V.V Goncharov telah digunakan. dan Serova R.E. "Asas Kriptografi Moden". Artikel Zhelnikova V.,"Kriptografi dari papirus ke komputer" berfungsi sebagai sumber contoh menarik dan penerangan yang luar biasa tentang masalah itu. Maklumat biografi ditulis menggunakan sumber elektronik.

Tempoh pembangunan dan peringkat kriptografi.

Sejarah kriptografi kembali kira-kira 4 ribu tahun. Sebagai kriteria utama untuk periodisasi kriptografi, adalah mungkin untuk menggunakan ciri-ciri teknologi kaedah penyulitan yang digunakan. Dalam esei ini kita akan mematuhi periodisasi ini.

Tempoh pertama (dari kira-kira milenium ke-3 SM) dicirikan oleh penguasaan sifir mono-abjad (prinsip asas ialah penggantian abjad teks asal dengan abjad lain melalui penggantian huruf dengan huruf atau simbol lain).

Tempoh kedua (rangka kronologi - dari abad ke-9 di Timur Tengah (Al-Kindi) dan dari abad ke-15 di Eropah (Leon Battista Alberti) - hingga awal abad ke-20) ditandai dengan pengenalan sifir polialfabetik ke dalam guna.

Tempoh ketiga (dari awal hingga pertengahan abad ke-20) dicirikan oleh pengenalan peranti elektromekanikal ke dalam kerja kriptografi. Pada masa yang sama, penggunaan sifir polialfabetik diteruskan.

Tempoh keempat - dari pertengahan hingga 70-an abad ke-20 - ialah tempoh peralihan kepada kriptografi matematik. Dalam karya Claude Shannon, definisi matematik yang ketat tentang jumlah maklumat, pemindahan data, entropi dan fungsi penyulitan muncul. Langkah wajib dalam mencipta sifir ialah mengkaji kelemahannya terhadap pelbagai serangan yang diketahui - analisis kriptografi linear dan pembezaan. Walau bagaimanapun, sehingga 1975, kriptografi kekal "klasik", atau, lebih tepat lagi, kriptografi kunci rahsia.

Tempoh moden pembangunan kriptografi (dari akhir 1970-an hingga sekarang) dibezakan oleh kemunculan dan perkembangan arah baru - kriptografi kunci awam. Penampilannya ditandakan bukan sahaja oleh keupayaan teknikal baharu, tetapi juga oleh penyebaran kriptografi yang agak luas untuk digunakan oleh individu persendirian (dalam era sebelumnya, penggunaan kriptografi adalah hak eksklusif negara). Peraturan undang-undang penggunaan kriptografi oleh individu sangat berbeza dari negara ke negara, mulai dari kebenaran hingga pengharaman lengkap.

Sejarah kriptografi juga boleh dibahagikan kepada 4 peringkat.

1. Kriptografi naif.

2. kriptografi formal

3. Kriptografi saintifik

4. kriptografi komputer

Kriptografi naif (sehingga awal abad ke-16) dicirikan oleh penggunaan mana-mana kaedah (biasanya primitif) untuk mengelirukan musuh mengenai kandungan teks yang disulitkan. Pada peringkat awal, kaedah pengekodan dan steganografi, yang berkaitan tetapi tidak sama dengan kriptografi, digunakan untuk melindungi maklumat. Kebanyakan sifir yang digunakan telah dikurangkan kepada pilih atur atau penggantian monoalfabetik. Salah satu contoh yang direkodkan pertama ialah sifir Caesar, yang terdiri daripada menggantikan setiap huruf teks asal dengan yang lain, dijarakkan daripadanya dalam abjad dengan bilangan kedudukan tertentu. Sifir lain, segi empat sama Polybian, yang dikaitkan dengan penulis Yunani Polybius, ialah penggantian monoalfabetik am yang dilakukan menggunakan jadual segi empat sama yang diisi abjad secara rawak (untuk abjad Yunani, saiznya ialah 5x5). Setiap huruf teks asal digantikan dengan huruf dalam petak di bawahnya.

Peringkat kriptografi formal (akhir abad ke-15 - awal abad ke-20) dikaitkan dengan kemunculan sifir formal yang agak tahan terhadap kriptanalisis manual. Di negara-negara Eropah, ini berlaku semasa Renaissance, apabila perkembangan sains dan perdagangan mencipta permintaan untuk kaedah yang boleh dipercayai untuk melindungi maklumat. Peranan penting pada peringkat ini adalah milik Leon Batista Alberti, seorang arkitek Itali yang merupakan salah seorang yang pertama mencadangkan penggantian polyalphabetic. Sifir ini, dinamakan sempena diplomat abad ke-16 Blaise Viginère, terdiri daripada "menambah" huruf teks sumber secara berurutan dengan kunci (prosedur boleh dipermudah menggunakan jadual khas). Karya beliau "Treatise on Cipher" dianggap sebagai karya saintifik pertama mengenai kriptologi. Salah satu karya cetakan pertama di mana algoritma penyulitan yang diketahui pada masa itu diringkaskan dan dirumuskan ialah karya "Poligraphy" oleh abbot Jerman Johann Trisemus. Dia membuat dua penemuan kecil tetapi penting: kaedah untuk mengisi segi empat sama Polibian (kedudukan pertama diisi dengan kata kunci yang mudah diingat, selebihnya dengan baki huruf abjad) dan penyulitan pasangan huruf (digram) . Kaedah penggantian berbilang abjad yang mudah tetapi berterusan (penggantian bigram) ialah sifir Playfair, yang ditemui pada awal abad ke-19 oleh Charles Wheatstone. Wheatstone juga membuat peningkatan penting - penyulitan dua segi empat sama. Sifir Playfair dan Wheatstone telah digunakan sehingga Perang Dunia Pertama, kerana ia sukar untuk dianalisis secara manual. Pada abad ke-19, orang Belanda Kerkhoff merumuskan keperluan utama untuk sistem kriptografi, yang masih relevan hari ini: kerahsiaan sifir mesti berdasarkan kerahsiaan kunci, tetapi bukan algoritma. Akhir sekali, perkataan terakhir dalam kriptografi pra-saintifik, yang memberikan kekuatan kriptografi yang lebih tinggi, dan juga memungkinkan untuk mengautomasikan (dalam erti kata mekanisasi) proses penyulitan, ialah sistem kriptografi berputar. Salah satu sistem yang pertama ialah mesin mekanikal yang dicipta pada tahun 1790 oleh Thomas Jefferson, bakal Presiden Amerika Syarikat. Penggantian berbilang abjad menggunakan mesin berputar direalisasikan dengan mengubah kedudukan relatif rotor berputar, setiap satunya menjalankan penggantian "dijahit" ke dalamnya. Mesin putar menjadi meluas hanya pada awal abad ke-20. Salah satu mesin yang boleh digunakan secara praktikal ialah Enigma Jerman, dibangunkan pada tahun 1917 oleh Edward Hebern dan diperbaiki oleh Arthur Kirch. Mesin putar telah digunakan secara aktif semasa Perang Dunia Kedua. Selain mesin Enigma Jerman, peranti Sigaba (USA), Turekh (UK), Merah, Jingga dan Ungu2 (Jepun) turut digunakan. Sistem pemutar adalah kemuncak kriptografi formal kerana ia melaksanakan sifir yang sangat kuat dengan relatif mudah. Serangan kripto yang berjaya pada sistem berputar menjadi mungkin hanya dengan kemunculan komputer pada awal 40-an.

Ciri membezakan utama kriptografi saintifik (30-an - 60-an abad XX) ialah kemunculan sistem kriptografi dengan justifikasi matematik yang ketat untuk kekuatan kriptografi. Menjelang awal tahun 30-an, cabang-cabang matematik yang menjadi asas saintifik kriptologi akhirnya terbentuk: teori kebarangkalian dan statistik matematik, algebra am, teori nombor, teori algoritma, teori maklumat, dan sibernetik mula berkembang secara aktif. Sejenis aliran air ialah karya Claude Shannon "Teori Komunikasi dalam Sistem Rahsia," yang merumuskan prinsip teori perlindungan maklumat kriptografi. Shannon memperkenalkan konsep "penyebaran" dan "pencampuran" dan membuktikan kemungkinan mencipta sistem kriptografi yang stabil secara sewenang-wenangnya. Pada tahun 60-an, sekolah kriptografi terkemuka menghampiri penciptaan sifir blok, malah lebih selamat berbanding sistem kriptografi berputar, tetapi membenarkan pelaksanaan praktikal hanya dalam bentuk peranti elektronik digital. Kriptografi komputer (sejak 70-an abad ke-20) berhutang penampilannya kepada alat pengkomputeran dengan prestasi yang mencukupi untuk melaksanakan sistem crysystem yang menyediakan penyulitan pada kelajuan tinggi selama beberapa Kira-kira 1900 SM. e. orang Mesir purba mula mengubah suai dan memutarbelitkan hieroglif untuk mengekod mesej tertentu. susunan magnitud kekuatan kriptografi yang lebih tinggi daripada sifir "manual" dan "mekanikal". Kelas pertama sistem kripto, penggunaan praktikal yang menjadi mungkin dengan kemunculan alat pengkomputeran yang berkuasa dan padat, adalah sifir blok. Pada tahun 70-an, DES standard penyulitan Amerika telah dibangunkan (diguna pakai pada tahun 1978). Salah seorang pengarangnya, Horst Feistel (pekerja IBM), menerangkan model sifir blok, berdasarkan yang lain, sistem kriptografi simetri yang lebih teguh telah dibina, termasuk standard penyulitan domestik GOST 28147-89. Dengan kemunculan DES, kriptanalisis juga diperkayakan; beberapa jenis kriptanalisis baharu (linear, pembezaan, dsb.) dicipta untuk menyerang algoritma Amerika, pelaksanaan praktikalnya, sekali lagi, hanya mungkin dengan kemunculan sistem pengkomputeran yang berkuasa . Pada pertengahan 70-an, terdapat satu kejayaan sebenar dalam kriptografi moden - kemunculan sistem kriptografi asimetri yang tidak memerlukan pemindahan kunci rahsia antara pihak. Titik permulaan di sini dianggap sebagai makalah yang diterbitkan oleh Whitfield Diffie dan Martin Hellman pada tahun 1976 bertajuk "Arah Baru dalam Kriptografi Moden." Ia adalah yang pertama merumuskan prinsip pertukaran maklumat yang disulitkan tanpa menukar kunci rahsia. Ralph Merkley mendekati idea sistem kriptografi asimetri secara bebas. Beberapa tahun kemudian, Ron Rivest, Adi Shamir, dan Leonard Adleman menemui RSA, sistem kripto asimetri praktikal pertama yang kekuatannya berdasarkan masalah pemfaktoran nombor perdana yang besar. Kriptografi asimetri telah membuka beberapa bidang aplikasi baharu, khususnya sistem tandatangan digital elektronik (EDS) dan wang elektronik. Pada tahun 80-90an, bidang kriptografi yang sama sekali baru muncul: penyulitan probabilistik, kriptografi kuantum dan lain-lain. Kesedaran tentang nilai praktikal mereka masih belum datang. Tugas untuk menambah baik sistem kripto simetri juga kekal relevan. Pada tahun 80-90an, sifir bukan Feistel (SAFER, RC6, dsb.) telah dibangunkan, dan pada tahun 2000, selepas pertandingan antarabangsa terbuka, piawaian penyulitan kebangsaan AS yang baharu, AES, telah diterima pakai.

Kriptografi pada zaman dahulu.

Sejarah kriptografi bermula lebih daripada satu milenium. Sudah dalam dokumen sejarah tamadun purba - India, Mesir, China, Mesopotamia - terdapat maklumat tentang sistem dan kaedah mengarang surat yang disulitkan. Nampaknya, sistem penyulitan pertama muncul serentak dengan penulisan pada milenium keempat SM.

Manuskrip India kuno mengandungi lebih daripada enam puluh kaedah penulisan, termasuk beberapa yang boleh dianggap kriptografi. Terdapat penerangan tentang sistem menggantikan vokal dengan konsonan, dan sebaliknya. Salah satu teks sifir Mesopotamia yang masih hidup ialah tablet yang ditulis dalam bentuk kuneiform dan mengandungi resipi untuk membuat sayu untuk tembikar. Dalam teks ini, ikon yang jarang digunakan telah digunakan, beberapa huruf diabaikan dan nombor digunakan sebagai ganti nama. Manuskrip Mesir Purba menyulitkan teks agama dan preskripsi perubatan. Penyulitan digunakan dalam Alkitab. Beberapa serpihan teks alkitabiah disulitkan menggunakan sifir yang dipanggil atbash. Peraturan penyulitan adalah untuk menggantikan huruf ke abjad (n-i+1), dengan n ialah bilangan huruf dalam abjad. Asal perkataan atbash dijelaskan oleh prinsip penggantian huruf. Perkataan ini terdiri daripada huruf Aleph, Tae, Bet dan Shin, iaitu huruf pertama dan terakhir, kedua dan kedua dari abjad Semitik purba.

Di Yunani Purba, kriptografi telah digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang aktiviti, terutamanya dalam bidang kerajaan. Plutarch melaporkan bahawa para paderi, misalnya, menyimpan nubuatan mereka dalam bentuk tulisan rahsia. Di Sparta pada abad ke-5-6. BC. salah satu peranti penyulitan pertama digunakan - Scital. Ia adalah batang silinder dengan reben kulit yang dililit di sekelilingnya. Sebagai tambahan kepada tongkat, pemegang pedang, keris, lembing, dan lain-lain boleh digunakan. Di sepanjang paksi silinder, teks yang dimaksudkan untuk penghantaran ditulis baris demi baris pada kertas kulit. Selepas merakam teks, pita itu ditanggalkan daripada kakitangan dan diserahkan kepada penerima, yang mempunyai Scital yang sama. Adalah jelas bahawa kaedah penyulitan ini menyusun semula huruf mesej. Kunci sifir ialah diameter Scital. Terdapat juga kaedah yang diketahui untuk memecahkan sifir sedemikian, dikaitkan dengan Aristotle. Ia dicadangkan untuk mengasah rasuk panjang pada kon dan, membalut pita di dalamnya, mula menggerakkannya di sepanjang kon dari diameter terkecil ke terbesar. Di tempat di mana diameter kon bertepatan dengan diameter Scital, huruf-huruf teks digabungkan menjadi suku kata dan perkataan. Selepas ini, semua yang tinggal ialah membuat silinder diameter yang diperlukan.

Penulis Yunani Polybius menggunakan sistem isyarat yang digunakan secara meluas sebagai kaedah penyulitan. Dia menulis huruf abjad dalam jadual segi empat sama dan menggantikannya dengan koordinat: pasangan nombor (i,j), dengan i ialah nombor baris, j ialah nombor lajur. Berhubung dengan abjad Latin, segi empat sama Polybius mempunyai bentuk berikut:

Pasangan (i, j) dihantar menggunakan obor. Sebagai contoh, untuk menyampaikan huruf O anda perlu mengambil 3 obor di tangan kanan anda dan 4 di kiri anda.

Peranti penyulitan serupa, dengan perubahan kecil, wujud sehingga era kempen ketenteraan Julius Caesar. Keadaan berubah semasa zaman kegemilangan Rom, yang pada mulanya hanya mewakili komuniti awam yang kecil dari masa ke masa ia berkembang, menundukkan Itali dan kemudian seluruh Mediterranean. Untuk mengawal gabenor di banyak wilayah, komunikasi yang disulitkan untuk pihak berkuasa Rom menjadi penting. Peranan khas dalam memelihara rahsia telah dimainkan oleh kaedah penyulitan yang dicadangkan oleh Julius Caesar dan ditetapkan olehnya dalam "Nota mengenai Perang Gallic" (abad ke-1 SM Ini adalah apa yang ditulis oleh Gaius Suetonius tentang dia "... ada juga surat-suratnya kepada Cicero dan surat-surat kepada orang yang dikasihinya tentang urusan rumah tangga: di dalamnya, jika perlu untuk menyampaikan sesuatu secara rahsia, dia menggunakan tulisan rahsia, iaitu, dia menukar huruf-huruf itu supaya tidak ada satu perkataan pun yang terbentuk daripada mereka. Untuk membuka dan membacanya, anda perlu membaca setiap kali huruf keempat dan bukannya huruf pertama, contohnya, D bukannya A, dan seterusnya." Oleh itu, Caesar menggantikan huruf mengikut penggantian, garis bawahnya ialah abjad plaintext, beralih secara kitaran 3 huruf ke kiri.

Kriptografi dari Zaman Pertengahan hingga zaman moden.

Kriptografi mengambil satu lagi langkah penting ke hadapan berkat kerja Leon Alberti. Ahli falsafah, pelukis, dan arkitek terkenal itu menulis karya tentang sifir pada tahun 1466. Dalam kerja ini, sifir berdasarkan penggunaan cakera penyulitan telah dicadangkan. Alberti sendiri menyebutnya sifir "layak menjadi raja."

Cakera penyulitan ialah sepasang cakera sepaksi dengan diameter berbeza. Yang terbesar adalah tidak bergerak, lilitannya dibahagikan kepada 24 sektor yang sama, di mana 20 huruf abjad Latin ditulis dalam susunan semula jadi dan 4 nombor (dari 1 hingga 4 (4) dalam 4 susunan angka di mana 20 huruf abjad Latin tertera pada cakera dan. Pada masa yang sama, 4 huruf dikeluarkan dari abjad 24 huruf, yang boleh diketepikan, seperti dalam bahasa Rusia yang mereka lakukan tanpa Ъ, Ё, И Cakera yang lebih kecil boleh digerakkan, sepanjang lilitannya, juga dibahagikan kepada 24 sektor, telah ditulis semua huruf abjad Latin campuran.

cakera Alberti.

Mempunyai dua peranti sedemikian, wartawan meneka huruf indeks pertama pada cakera alih. Apabila menyulitkan mesej, pengirim meletakkan huruf indeks pada mana-mana huruf cakera besar. Dia memberitahu wartawan tentang kedudukan cakera ini dengan menulis surat cakera luaran ini sebagai huruf pertama teks sifir. Huruf plaintext seterusnya ditemui pada cakera tetap, dan huruf cakera yang lebih kecil bertentangan dengannya adalah hasil penyulitannya. Selepas beberapa huruf teks disulitkan, kedudukan surat indeks berubah, yang juga dilaporkan kepada wartawan.

Sifir ini mempunyai dua ciri yang menjadikan ciptaan Alberti satu peristiwa dalam sejarah kriptografi. Pertama, tidak seperti sifir penggantian mudah, cakera sifir tidak menggunakan satu, tetapi beberapa abjad untuk penyulitan. Sifir sedemikian dipanggil berbilang abjad. Kedua, cakera penyulitan membenarkan penggunaan apa yang dipanggil kod penyulitan semula, yang tersebar luas hanya pada akhir abad ke-19, iaitu, empat abad selepas ciptaan Alberti. Untuk tujuan ini, terdapat nombor pada cakera luaran. Alberti menyusun kod yang terdiri daripada 336 kumpulan kod, bernombor dari 11 hingga 4444. Setiap penetapan kod sepadan dengan frasa lengkap tertentu. Apabila frasa sedemikian ditemui dalam mesej yang jelas, ia digantikan dengan penetapan kod yang sepadan, dan dengan bantuan cakera, nombor-nombor itu disulitkan sebagai aksara plaintext biasa, bertukar menjadi huruf.

Abad ke-16 kaya dengan idea-idea baru dalam kriptografi. Sifir berbilang abjad telah dibangunkan dalam buku bercetak pertama mengenai kriptografi, yang diterbitkan pada tahun 1518, dipanggil Polygraphy. Pengarang buku itu adalah salah seorang saintis yang paling terkenal pada masa itu, Abbot Johannes Trithemius. Dalam buku ini, jadual segi empat sama muncul buat kali pertama dalam kriptografi. Abjad sifir ditulis dalam baris jadual, satu di bawah yang lain, dan setiap satu daripadanya dialihkan satu kedudukan ke kiri berbanding dengan yang sebelumnya (lihat Jadual 2).

Trithemius mencadangkan menggunakan jadual ini untuk penyulitan berbilang abjad dengan cara yang paling mudah: huruf pertama teks disulitkan dengan abjad pertama, huruf kedua dengan abjad kedua, dsb. Tiada abjad plaintext yang berasingan dalam jadual ini; daripada baris pertama berkhidmat untuk tujuan ini. Oleh itu, teks biasa bermula dengan perkataan HUNC CAVETO VIRUM ... mengambil bentuk HXPF GFBMCZ FUEIB ....

Kelebihan kaedah penyulitan ini berbanding kaedah Alberti ialah dengan setiap huruf abjad baharu digunakan. Alberti menukar abjad hanya selepas tiga atau empat perkataan. Oleh itu, teks sifirnya terdiri daripada segmen, setiap satunya mempunyai corak dalam teks biasa yang membantu memecahkan kriptografi. Penyulitan huruf demi huruf tidak memberikan kelebihan ini. Sifir Trithemius juga merupakan contoh bukan remeh pertama bagi sifir berkala. Ini adalah nama sifir polialfabetik, peraturan penyulitannya ialah menggunakan urutan penggantian mudah yang berulang secara berkala.

Pada tahun 1553, Giovanni Battista Belaso mencadangkan menggunakan kekunci abjad, mudah diingati untuk sifir berbilang abjad, yang dipanggilnya kata laluan. Kata laluan boleh berupa perkataan atau frasa. Kata laluan telah ditulis secara berkala di atas plaintext. Huruf kata laluan yang terletak di atas huruf teks menunjukkan abjad jadual yang digunakan untuk menyulitkan huruf tersebut. Sebagai contoh, ia boleh menjadi abjad daripada jadual Trithemian, huruf pertamanya ialah huruf kata laluan. Walau bagaimanapun, Belaso, seperti Trithemius, menggunakan abjad biasa sebagai abjad sifir.

Satu lagi peningkatan penting dalam sistem polialfabetik, idea untuk menggunakan teks mesej itu sendiri atau teks sifir sebagai kunci, adalah milik Gerolamo Cardano dan Blaise de Vigenère. Sifir ini dipanggil kunci kendiri. Dalam buku Vigenère "Treatise on Ciphers" kunci diri dibentangkan seperti berikut. Dalam kes yang paling mudah, jadual Trithemius telah diambil sebagai asas dengan abjad ditambah padanya sebagai baris pertama dan lajur pertama dalam susunan semula jadinya. Kemudian, jadual sedemikian dikenali sebagai jadual Vigenère. Kami menekankan bahawa dalam kes umum, jadual Vigenère terdiri daripada abjad yang dialihkan secara kitaran, dan baris pertama boleh menjadi abjad bercampur arbitrari (lihat Jadual 4).

Baris pertama berfungsi sebagai abjad plaintext, dan lajur pertama berfungsi sebagai abjad utama. Untuk menyulitkan mesej terbuka, Vigenère mencadangkan menggunakan mesej itu sendiri (T 0) sebagai urutan kunci (G) dengan huruf pertama () ditambah kepadanya, diketahui oleh pengirim dan penerima (idea Vigenère ini berbeza daripada idea itu. Cardano, yang tidak mempunyai huruf awal dan sistemnya tidak memberikan penyahsulitan yang jelas). Urutan surat ditandatangani satu demi satu:

Dalam kes ini, sepasang huruf berdiri di bawah satu sama lain dalam G dan menunjukkan, masing-masing, nombor baris dan lajur jadual, di persimpangan yang terdapat tanda teks sifir (T sh). Contohnya, frasa HUNC CAVETO VIRUM ..., digunakan dalam contoh sebelumnya, dan huruf awal P menghasilkan teks sifir YCHP ECUWZHIDAMG.

Dalam pilihan kedua, Vigenère mencadangkan menggunakan teks sifir sebagai urutan utama:

Kunci kendiri Vigenère telah dilupakan untuk masa yang lama, dan sifir Vigenère masih difahami sebagai versi paling mudah dengan kata kunci pendek dan jadual yang terdiri daripada abjad biasa.

Dalam sejarah kriptografi abad ke-17 - ke-18. dipanggil era "kabinet hitam". Dalam tempoh ini, unit penyahsulitan yang dipanggil "pejabat hitam" mula berkembang di banyak negara Eropah, terutamanya di Perancis. Yang pertama daripada mereka telah dibentuk atas inisiatif Kardinal Richelieu di mahkamah Raja Louis XIII. Ia diketuai oleh kriptografi profesional pertama Perancis, Antoine Rossignol. Perlu diingatkan bahawa beberapa idea asal yang timbul dalam kriptografi dalam tempoh ini dikaitkan dengan nama Richelieu sendiri, yang menggunakan, sebagai contoh, sifir pilih atur asal dengan kunci berubah-ubah untuk surat-menyurat rahsia dengan raja.

Abad ke-19 membawa banyak idea baru dalam kriptografi. Ciptaan pada pertengahan abad ke-19. telegraf dan jenis komunikasi teknikal lain memberi dorongan baru kepada pembangunan kriptografi. Maklumat dihantar dalam bentuk bungkusan semasa dan bukan semasa, iaitu, ia dibentangkan dalam bentuk binari. Oleh itu, masalah penyampaian maklumat "rasional" timbul, yang diselesaikan dengan bantuan kod. Kod tersebut memungkinkan untuk menyampaikan perkataan yang panjang atau keseluruhan frasa dalam dua atau tiga aksara. Terdapat keperluan untuk kaedah penyulitan berkelajuan tinggi dan kod pembetulan yang diperlukan kerana ralat yang tidak dapat dielakkan dalam penghantaran mesej.

Pada separuh kedua abad ke-19. Cara yang sangat stabil untuk merumitkan kod berangka telah muncul - permainan. Ia terdiri daripada menyulitkan semula mesej yang disulitkan menggunakan nombor kunci tertentu, yang dipanggil gamma. Penyulitan gamma terdiri daripada menambah semua kumpulan mesej yang dikodkan dengan nombor kunci yang sama. Operasi ini kemudiannya dipanggil "pengenaan gamma". Sebagai contoh, hasil penggunaan gamma 6413 pada teks yang dikodkan 3425 7102 8139 ialah urutan nombor 9838 3515 4552:

Unit pembawa yang muncul semasa penambahan antara kumpulan kod telah ditinggalkan. "Penyingkiran gamma" ialah operasi terbalik:

Pada tahun 1888, orang Perancis Marquis de Viary, dalam salah satu artikel saintifiknya mengenai kriptografi, menetapkan huruf Yunani X untuk mana-mana huruf dalam teks sifir, huruf Yunani G untuk mana-mana huruf dalam gamut, dan huruf kecil C untuk mana-mana huruf dalam teks biasa. Beliau pada asasnya membuktikan bahawa formula algebra

menghasilkan semula penyulitan Vigenère dengan menggantikan huruf abjad dengan nombor mengikut jadual berikut:

Ini meletakkan asas algebra untuk kajian sifir penggantian seperti sifir Vigenère. Dengan menggunakan persamaan penyulitan, jadual Vigenère yang rumit boleh dihapuskan.

Kemudian, slogan gamma menjadi urutan sewenang-wenangnya, dan sifir dengan persamaan penyulitan (1) mula dipanggil sifir gamma.

kriptografi Perang Dunia I .

Perang Dunia Pertama meninggalkan kesan pada semua proses yang berlaku dalam masyarakat manusia. Ia tidak dapat membantu tetapi menjejaskan perkembangan kriptografi.

Semasa Perang Dunia Pertama, sifir tangan digunakan secara meluas sebagai sifir medan, terutamanya sifir pilih atur dengan pelbagai komplikasi. Ini ialah pilih atur menegak, rumit dengan mengekod semula abjad asal, serta pilih atur menegak berganda.

Perang Dunia Pertama adalah titik perubahan dalam sejarah kriptografi: jika sebelum perang kriptografi adalah bidang yang agak sempit, maka selepas perang ia menjadi bidang aktiviti yang luas. Sebabnya adalah pertumbuhan luar biasa dalam jumlah surat-menyurat yang disulitkan yang dihantar melalui pelbagai saluran komunikasi. Kriptanalisis telah menjadi elemen penting dalam kecerdasan.

Kemajuan bidang kriptografi ini juga dicirikan oleh perubahan dalam kriptanalisis itu sendiri. Sains ini telah mengatasi kaedah kerja cryptanalyst individu pada kriptogram. Sistem komunikasi rahsia tidak lagi terlalu kecil dan homogen sehingga seorang pakar boleh menguasai semua pengkhususan. Sifat sifir yang digunakan memerlukan analisis surat-menyurat yang teliti, pencarian situasi yang kondusif untuk analisis kriptografi yang berjaya, dan pengetahuan tentang situasi yang berkaitan untuk membukanya. Di samping itu, kriptanalisis telah diperkaya dengan pengalaman yang luas dalam mengeksploitasi kesilapan kriptografi yang tidak berpengalaman atau malas semasa perang. Malah F. Bacon menulis bahawa "akibat daripada kejanggalan dan pengalaman tangan mereka yang melaluinya rahsia terbesar, rahsia ini dalam banyak kes ternyata dilindungi oleh sifir yang paling lemah." Pengalaman menyedihkan ini membawa kepada keperluan untuk memperkenalkan disiplin yang ketat dalam kalangan kriptografi.

Walaupun akibat ini, Perang Dunia Pertama tidak menghasilkan sebarang idea saintifik baru dalam kriptografi. Sebaliknya, penyulitan manual, di satu pihak, dan bahagian teknikal kriptanalisis, yang terdiri dalam mengira kekerapan kejadian aksara, sebaliknya, telah meletihkan sepenuhnya keupayaan mereka.

Dalam tempoh itu, bakat beberapa kriptografi yang kemudiannya menjadi terkenal muncul. Antaranya ialah G. O. Yardley, yang, tidak lama selepas Amerika Syarikat memasuki perang pada tahun 1917, meyakinkan Jabatan Perang tentang keperluan untuk mencipta perkhidmatan kriptografi. Pada usia 27 tahun, beliau dilantik sebagai ketua jabatan kriptografi (MI-8) perisikan Pejabat Perang. Sebuah jabatan latihan telah diwujudkan dalam jabatan itu untuk melatih cryptanalysts untuk tentera Amerika. MI8 telah mencapai kemajuan besar dalam mentafsir surat-menyurat diplomatik dari banyak negara maju. Pada tahun 1919, jabatan itu telah diubah menjadi "pejabat hitam" dengan pembiayaan bersama daripada Jabatan Perang dan Jabatan Negara dalam jumlah $100 ribu setahun. Salah satu tugas utama "pejabat hitam" ialah pendedahan kod Jepun, beberapa daripadanya mengandungi sehingga 25 ribu nilai kod. Dalam tempoh dari 1917 hingga 1929, pakar dari "pejabat hitam" berjaya menguraikan lebih daripada 45 ribu kriptogram dari pelbagai negara, termasuk Jepun.

Yardley, yang ingin menyatukan kejayaannya, menyediakan memo kepada Presiden Amerika Syarikat mengenai langkah untuk mengukuhkan perkhidmatannya. Walau bagaimanapun, G. Stimson, yang menjadi Setiausaha Negara pada masa itu, terkejut apabila mengetahui tentang kewujudan "kabinet hitam" dan mengecam sepenuhnya aktivitinya. Dia memiliki frasa yang terkenal: "Tuan-tuan tidak membaca surat masing-masing." Pembiayaan untuk "kabinet hitam" dihentikan, dan Yardley kehilangan pekerjaannya. Dia menulis sebuah buku, "The American Black Cabinet", di mana dia bercakap tentang banyak kejayaan penyahsulitan. Buku itu diterbitkan dalam jumlah besar di beberapa negara dan mempunyai kesan bom yang meletup. Dia kemudiannya menulis sebuah buku, Rahsia Diplomatik Jepun, yang mengandungi banyak telegram Jepun. Manuskrip buku ini telah dirampas atas perintah mahkamah. Pada tahun-tahun terakhir hidupnya, Yardley tidak mempelajari kriptografi. Dia meninggal dunia pada tahun 1958 dan dikebumikan dengan penghormatan tentera di Tanah Perkuburan Negara Arlington. Obituarinya memanggilnya "bapa kriptografi Amerika."

kriptografi moden.

Pada tahun tujuh puluhan, dua peristiwa berlaku yang sangat mempengaruhi perkembangan selanjutnya kriptografi. Pertama, standard penyulitan data (DES) pertama telah diterima pakai (dan diterbitkan!), "menghalalkan" prinsip Kerkhoffs dalam kriptografi. Kedua, selepas kerja ahli matematik Amerika W. Diffie dan M. Hellman, "kriptografi baharu" dilahirkan - kriptografi kunci awam. Kedua-dua peristiwa ini lahir daripada keperluan alat komunikasi yang berkembang pesat, termasuk rangkaian komputer tempatan dan global, yang perlindungannya memerlukan cara kriptografi yang mudah diakses dan cukup dipercayai. Kriptografi telah menjadi permintaan yang meluas bukan sahaja dalam bidang ketenteraan, diplomatik, dan kerajaan, tetapi juga dalam bidang komersil, perbankan dan lain-lain.

Mengikuti idea Diffie dan Hellman, dikaitkan dengan konsep hipotesis fungsi sehala (atau sehala) dengan rahsia, "calon" untuk fungsi sedemikian dan pelaksanaan sebenar sistem sifir kunci awam RSA muncul. Sistem sedemikian telah dicadangkan pada tahun 1978 oleh Rivest, Shamir dan Adleman. Nampaknya paradoks bahawa RSA menggunakan kunci yang berbeza untuk penyulitan dan penyahsulitan, dan kunci penyulitan boleh didedahkan kepada umum, iaitu, diketahui oleh semua orang. Selepas RSA, beberapa sistem lain muncul. Sehubungan dengan penggunaan kunci yang tidak simetri, istilah sistem sifir asimetri mula digunakan, manakala sistem sifir tradisional mula dipanggil simetri.

Bersama dengan idea penyulitan terbuka, Diffie dan Hellman mencadangkan idea pengedaran kunci terbuka, yang menghapuskan keperluan untuk saluran komunikasi yang selamat apabila mengedarkan kunci kriptografi. Idea mereka adalah berdasarkan kesukaran untuk menyelesaikan masalah logaritma diskret, iaitu masalah yang merupakan songsang daripada masalah eksponen dalam medan terhingga tertib besar.

Kesimpulan.

Kemunculan komputer elektronik pertama pada pertengahan abad kedua puluh secara radikal mengubah keadaan dalam bidang penyulitan (kriptografi). Dengan penembusan komputer ke dalam pelbagai bidang kehidupan, industri yang asasnya baru timbul - industri maklumat Masalah memastikan tahap perlindungan maklumat yang diperlukan ternyata (dan ini telah disahkan secara substantif oleh kedua-dua penyelidikan teori dan pengalaman. penyelesaian praktikal) sangat kompleks, memerlukan penyelesaiannya bukan hanya pelaksanaan satu set langkah saintifik, saintifik, teknikal dan organisasi tertentu dan penggunaan cara dan kaedah khusus, dan penciptaan sistem integral langkah organisasi dan penggunaan cara dan kaedah khusus untuk melindungi maklumat Jumlah maklumat yang beredar dalam masyarakat semakin meningkat. Populariti Internet dalam beberapa tahun kebelakangan ini telah menyumbang kepada penggandaan maklumat setiap tahun. Malah, pada ambang alaf baru, manusia telah mencipta tamadun maklumat di mana kesejahteraan dan juga kelangsungan hidup manusia dalam kualiti semasa bergantung kepada kejayaan operasi alat pemprosesan maklumat. Perubahan yang berlaku dalam tempoh ini boleh dicirikan seperti berikut: jumlah maklumat yang diproses telah meningkat dengan beberapa urutan magnitud selama setengah abad; akses kepada data tertentu membolehkan anda mengawal nilai material dan kewangan yang penting; maklumat telah memperoleh nilai yang bahkan boleh dikira; sifat data yang diproses telah menjadi sangat pelbagai dan tidak lagi terhad kepada data teks semata-mata; maklumat itu "dinyahperibadi" sepenuhnya, i.e. keistimewaan perwakilan materialnya telah kehilangan maknanya - bandingkan surat abad yang lalu dan mesej e-mel moden; sifat interaksi maklumat telah menjadi sangat rumit, dan bersama-sama dengan tugas klasik untuk melindungi mesej teks yang dihantar daripada pembacaan dan herotan yang tidak dibenarkan, masalah baru dalam bidang keselamatan maklumat telah timbul yang sebelum ini dihadapi dan diselesaikan dalam rangka kerja "kertas". ” teknologi yang digunakan - contohnya, menandatangani dokumen elektronik dan menyerahkan dokumen elektronik " terhadap penerimaan"; Subjek proses maklumat kini bukan sahaja orang, tetapi juga sistem automatik yang dicipta oleh mereka, beroperasi mengikut program yang tertanam di dalamnya; "Keupayaan" pengkomputeran komputer moden telah meningkat ke tahap yang sama sekali baru kedua-dua keupayaan untuk melaksanakan sifir, yang sebelum ini tidak dapat difikirkan kerana kerumitannya yang tinggi, dan keupayaan penganalisis untuk memecahkannya.

Maklumat biografi.

1. Polybius, dari Megalopolis di Arcadia, c. 200-lebih kurang. 118 BC e., ahli sejarah Yunani. Anak lelaki Lycortes, seorang ahli politik yang berpengaruh dan ketua Liga Achaean, mengambil bahagian dalam kehidupan ketenteraan dan politik sejak mudanya. Pada tahun 169, semasa Perang Macedonia Ketiga, dia menjadi hipparki (ketua pasukan berkuda). Saya pergi dengan kedutaan ke konsul Manlius. Selepas kemenangan di Pidna (168 SM), orang Rom menawan 1000 tebusan daripada keluarga Achaean yang paling mulia, termasuk Polybius. Di Rom, dia berkawan dengan anak lelaki Aemilius Paulus, pemenang Pidna, dan terutamanya dengan Scipio the Younger. Dibebaskan bersama tebusan lain, dia kembali ke tanah airnya pada tahun 151, melakukan banyak perjalanan, dan sering datang ke Rom atas jemputan Scipio, yang menggunakan pengetahuannya dalam hal ehwal ketenteraan. Pada tahun 146 SM. e. menyaksikan penangkapan Carthage. Pada tahun yang sama, selepas orang Rom menawan Corinth dan memusnahkannya, Polybius. mengambil peranan pengantara dalam menyelesaikan hubungan di Greece yang ditakluki. Rupa-rupanya Polybius. mengambil bahagian dalam pengepungan Numantius oleh Scipio pada 133 SM. e. Tahun-tahun terakhir kehidupan Polybius. menghabiskan masa di tanah airnya, meninggal dunia pada usia 82 tahun, mungkin kerana terjatuh dari kuda. - Kerja utama Polybius. - Sejarah dalam 40 buku - adalah sejarah dunia di mana pengarang menunjukkan bagaimana selama 50 tahun, dari permulaan Perang Punic Kedua hingga akhir Perang Macedonia Ketiga, Rom bersatu di bawah pemerintahannya hampir seluruh dunia berpenduduk pada masa itu . Di kalangan ahli sejarah Yunani, karya Polybius diteruskan oleh Posidonius dan Strabo, dan digunakan oleh Diodorus dan Plutarch. Penceritaan semula karya itu diterbitkan pada zaman Byzantine.

2. Alberti Leon Batista - arkitek dan penulis Itali, salah seorang wakil budaya Renaissance yang paling menonjol. Dia mempunyai pengetahuan yang luas dalam pelbagai bidang: dia seorang ahli falsafah dan pemuzik, seorang pengukir dan ahli matematik, seorang ahli fizik dan ahli bahasa. Selama beberapa tahun beliau telah menjadi saintis Itali, arkitek, dan ahli teori seni pada Zaman Renaissance Awal. Risalah teori ("Pada patung", 1435, "Pada lukisan", 1435-36, "Pada seni bina"; diterbitkan pada 1485) meringkaskan pengalaman seni kontemporari dan sains kemanusiaan dalam bidang mengkaji warisan kuno. Dalam seni bina dia menggunakan sistem susunan kuno (Gereja Sant'Andrea di Mantua, 1472-94, Istana Rucellai di Florence, 1446-51). Pada masa mudanya dia menulis komedi "The Lover of Glory" dalam bahasa Latin (sekitar 1424). Novel satiranya (juga dalam bahasa Latin) "Ibu" (antara 1443 dan 1450) dikhaskan untuk meneroka sifat kuasa. Dia seorang pembela yang gigih dalam bahasa "rakyat" sastera dan karya utamanya ditulis dalam bahasa Itali. Ini adalah soneta, elegi dan eklog. Karya yang paling terkenal ialah risalah dalam 4 buku "On the Family" (1433-1441). Risalah Latin yang terkenal dalam 10 buku "On Architecture" (1450) adalah sangat penting. Salah seorang pengasas geometri projektif.

3. Charles Wheatstone (6.2.1802, Gloucester, England - 19.10.1875, Paris), ahli fizik dan pencipta Inggeris, ahli Persatuan Diraja London (1836). Semasa membuat alat muzik, dia melakukan beberapa eksperimen akustik yang bijak. Pada tahun 1833 beliau menjelaskan kemunculan tokoh Chladni. Sejak 1834, profesor di King's College (London). Beliau mencadangkan kaedah untuk mengukur tempoh percikan nyahcas (1834); menunjukkan bahawa spektrum percikan logam dengan jelas mencirikan logam ini (1835). Pada tahun 1837, bersama W. F. Cook, beliau menerima paten untuk penciptaan telegraf elektromagnet; pada tahun 1858 beliau mencipta radas telegraf automatik yang boleh digunakan secara praktikal pertama (radas telegraf Wheatstone). Pada tahun 1867, secara bebas daripada E.V. Siemens, beliau menemui prinsip pengujaan diri mesin elektrik. Dia mereka bentuk stereoskop cermin, fotometer, peranti penyulitan - kriptografi, merakam instrumen meteorologi, dll. Dia mencadangkan kaedah jambatan untuk mengukur rintangan.

4. Claude Elwood Shannon (1916 - 2001) - Jurutera dan ahli matematik Amerika. Lelaki yang digelar bapa kepada teori maklumat dan komunikasi moden. Claude Shannon dilahirkan pada tahun 1916 dan dibesarkan di Gaylord, Michigan. Malah pada zaman kanak-kanaknya, Claude mula mengenali kedua-dua perincian struktur teknikal dan keluasan prinsip matematik. Dia sentiasa bermain-main dengan penerima pengesan dan set radio yang dibawa oleh bapanya, seorang penolong hakim, dan menyelesaikan masalah dan teka-teki matematik yang dibekalkan oleh kakaknya Catherine, yang kemudiannya menjadi profesor matematik. Claude jatuh cinta dengan dua dunia ini, sangat berbeza antara satu sama lain - teknologi dan matematik. Sebagai pelajar di Universiti Michigan, di mana dia menamatkan pengajian pada tahun 1936, Claude mengambil jurusan kedua-dua matematik dan kejuruteraan elektrik. Dualiti minat dan pendidikan ini menentukan kejayaan besar pertama yang dicapai Claude Shannon semasa tahun siswazahnya di Massachusetts Institute of Technology. Dalam disertasinya, dipertahankan pada tahun 1940, beliau membuktikan bahawa operasi suis dan geganti dalam litar elektrik boleh diwakili menggunakan algebra, yang dicipta pada pertengahan abad ke-19 oleh ahli matematik Inggeris George Boole. "Kebetulan tiada orang lain yang biasa dengan kedua-dua kawasan pada masa yang sama!" - Shannon dengan sederhana menjelaskan sebab penemuannya. Pada tahun 1941, Claude Shannon yang berusia 25 tahun pergi bekerja di Bell Laboratories. Semasa perang, beliau terlibat dalam pembangunan sistem kriptografi, dan ini kemudiannya membantu beliau menemui kaedah pengekodan pembetulan ralat. Dan pada masa lapangnya, dia mula mengembangkan idea yang kemudiannya menghasilkan teori maklumat. Matlamat asal Shannon adalah untuk meningkatkan penghantaran maklumat melalui telegraf atau saluran telefon yang terjejas oleh bunyi elektrik. Dia dengan cepat membuat kesimpulan bahawa penyelesaian terbaik untuk masalah itu adalah dengan membungkus maklumat dengan lebih cekap. Dalam karyanya pada tahun 1948-49, beliau mentakrifkan jumlah maklumat melalui entropi - kuantiti yang diketahui dalam termodinamik dan fizik statistik sebagai ukuran gangguan sistem, dan mengambil sebagai unit maklumat apa yang kemudiannya digelar "bit" , iaitu pilihan satu daripada dua pilihan yang sama kemungkinan. Shannon kemudiannya suka mengatakan bahawa dia dinasihatkan untuk menggunakan entropi oleh ahli matematik terkenal John von Neumann, yang memotivasikan nasihatnya oleh fakta bahawa beberapa ahli matematik dan jurutera tahu tentang entropi, dan ini akan memberikan Shannon kelebihan yang besar dalam pertikaian yang tidak dapat dielakkan. Atas asas kukuh takrifannya tentang kuantiti maklumat, Claude Shannon membuktikan teorem yang menakjubkan tentang kapasiti saluran komunikasi yang bising. Teorem ini diterbitkan secara keseluruhannya dalam karya-karyanya pada tahun 1957-61 dan kini membawa namanya. Sebagai tambahan kepada teori maklumat, Shannon yang tidak dapat dihalang bekerja di banyak bidang. Dia adalah salah seorang yang pertama mencadangkan bahawa mesin boleh bermain permainan dan mengajar diri mereka sendiri. Pada tahun 1950, dia membuat tetikus mekanikal, Theseus, dikawal dari jauh oleh litar elektronik yang kompleks. Tikus ini belajar mencari jalan keluar dari labirin. Sebagai penghormatan kepada ciptaannya, IEEE menubuhkan pertandingan mikrotikus antarabangsa, yang masih disertai oleh beribu-ribu pelajar kejuruteraan. Pada tahun 50-an yang sama, Shannon mencipta mesin yang "membaca fikiran" semasa bermain "syiling": seseorang memikirkan "kepala" atau "ekor", dan mesin itu meneka dengan kebarangkalian melebihi 50%, kerana seseorang tidak dapat mengelakkan yang - atau corak yang boleh digunakan oleh mesin. Shannon meninggalkan Bell Labs pada tahun 1956 dan menjadi profesor di Massachusetts Institute of Technology pada tahun berikutnya, di mana beliau bersara pada tahun 1978. Karya Shannon, yang dilayan dengan penuh penghormatan oleh saintis, sama menariknya untuk pakar yang menyelesaikan masalah yang digunakan semata-mata. Shannon juga meletakkan asas untuk pengekodan pembetulan ralat moden, yang penting untuk setiap pemacu keras atau sistem video penstriman hari ini, dan mungkin kepada banyak produk yang belum melihat cahaya mata. Di MIT dan dalam persaraan, dia benar-benar terpikat dengan semangat sepanjang hayatnya untuk juggling. Shannon membina beberapa mesin juggling dan juga mencipta teori umum juggling, yang bagaimanapun, tidak membantunya memecahkan rekod peribadinya - juggling empat bola. Claude Shannon meninggal dunia pada tahun 2001 di rumah jagaan Massachusetts akibat penyakit Alzheimer pada usia 84 tahun.

Bibliografi.

. A.P. Alferov, A.Yu. Zubov, A.S. Kuzmin, A.V. Cheryomushkin Asas Kriptografi. - M.: Helios, 2005., ms 5 – 53.

. Barichev S.G., Goncharov V.V., Serov R.E. Asas kriptografi moden. - M.: Talian Utama - Telekom, 2002., hlm. 4 – 8.

. Zhelnikov V., Kriptografi dari papirus ke komputer. - M.: ABF, 1996. http://www.fidel-kastro.ru/crypto/zhelnik.htm

Http://www.uran.donetsk.ua/~masters/2005/feht/chernenkaya/ind/history.html

Http://persona.rin.ru/view/fall//31397/polibij-polybios

Http://www.tonnel.ru/?l=kniga&273

Http://www.c-cafe.ru/days/bio/5/085.php

Http://persona.rin.ru/view/f/0/35276/shennon-klod-elvud

Http://www.enlight.ru/crypto/articles/shannon/__shann.htm

Sejarah kemunculan kriptografi Hampir empat ribu tahun yang lalu, di bandar Menet-Khufu di tebing Sungai Nil, seorang jurutulis Mesir tertentu melukis hieroglif yang menceritakan kisah hidup tuannya. Dengan melakukan ini, beliau menjadi pengasas sejarah kriptografi yang didokumenkan. David Kahn, pakar dalam kod dan sifir, perunding kepada Kongres AS mengenai kriptografi Hampir empat ribu tahun yang lalu, di bandar Menet Khufu di tebing Sungai Nil, seorang jurutulis Mesir melukis hieroglif yang menceritakan kisah kehidupannya. tuan.

Dengan melakukan ini, beliau menjadi pengasas sejarah kriptografi yang didokumenkan. Sistem ini bukanlah penulisan rahsia dalam erti kata bahawa ia difahami dalam dunia moden. Untuk mengklasifikasikan prasastinya, jurutulis Mesir itu tidak menggunakan sebarang sifir penuh. e. di makam seorang bangsawan bernama Khnumhotep, hanya di beberapa tempat ia terdiri daripada simbol hieroglif yang luar biasa dan bukannya hieroglif yang lebih dikenali.

Kebanyakannya terdapat dalam dua puluh lajur terakhir, yang menyenaraikan monumen yang dibina oleh Khnumhotep sebagai penghormatan kepada Firaun Amenemhat II. Jurutulis tanpa nama itu cuba untuk tidak membuat teks itu sukar dibaca, tetapi hanya untuk memberikan kepentingan yang lebih besar, sama seperti bagaimana dalam beberapa kenyataan pada peristiwa penting mereka menulis, sebagai contoh, "pada tahun seribu lapan ratus enam puluh tiga dari Kelahiran Kristus," dan bukannya menulis secara ringkas dan tanpa sebarang komplikasi: "pada tahun 1863." Pada masa yang sama, walaupun jurutulis tidak menggunakan kriptografi, dia sudah pasti menggunakan salah satu elemen penting penyulitan - transformasi simbol bertulis yang disengajakan.

Ini adalah teks tertua yang diketahui oleh kami yang telah mengalami perubahan sedemikian. Apabila tamadun Mesir purba berkembang dan penulisan bertambah baik, bilangan makam orang mati yang dihormati bertambah, dan transformasi teks pada dinding makam menjadi semakin canggih dari masa ke masa, jurutulis mula menggantikan bentuk hieroglif yang biasa , sebagai contoh, mulut yang digambarkan dari hadapan, dengan bentuk yang berbeza, contohnya, mulut yang digambarkan dalam profil.

Mereka memperkenalkan hieroglif baru, bunyi pertama yang menyatakan huruf yang dikehendaki, seperti imej babi. Kadang-kadang sebutan dua hieroglif adalah berbeza, tetapi imej mereka menyerupai satu sama lain dari semasa ke semasa, jurutulis menggunakan hieroglif sebagai rebus, seperti, sebagai contoh, dalam bahasa Inggeris, imej lebah boleh bermaksud huruf "B". . Transformasi ini pada asalnya adalah ciri tulisan Mesir biasa: dengan bantuan mereka, hieroglif memperoleh makna bunyinya.

Selepas itu, mereka hanya menjadi lebih rumit dan lebih tiruan Perubahan seperti itu ditemui di banyak tempat - dalam inskripsi batu nisan yang memuji orang mati, dalam lagu untuk menghormati Thoth dan pada sarkofagus Firaun Seti I. Tiada usaha untuk menyembunyikan maksud sebenar teks tersebut. Kebanyakan inskripsi diduplikasi dalam bentuk biasa di sebelah yang diubah suai.

Mengapa melakukan ini? Selalunya dengan tujuan khusus yang sama seperti di makam Khnumhotep - untuk menarik perhatian pembaca. Kadang-kadang untuk menunjuk-nunjuk seni khat atau demi kecantikan. Kurang kerap - untuk mencerminkan sebutan yang sesuai dengan masa itu. Tetapi secara beransur-ansur banyak inskripsi mula mengejar satu lagi matlamat yang paling penting untuk kriptografi - kerahsiaan Dalam beberapa kes, kerahsiaan diperlukan untuk meningkatkan misteri dan, akibatnya, kuasa sihir teks pengebumian.

Lebih kerap, kerahsiaan berpunca daripada keinginan orang Mesir purba yang boleh difahami untuk memaksa orang yang lalu lalang membaca nisan mereka dan dengan itu menyatakan kepada orang mati berkat yang terkandung dalam inskripsi batu nisan. Di Mesir kuno, dengan kepercayaan yang tidak tergoyahkan tentang kehidupan akhirat, bilangan inskripsi kubur dengan cepat mencapai tahap di mana minat orang yang lalu-lalang terhadapnya merosot. Untuk menghidupkan semula minat terdahulu terhadap inskripsi, para jurutulis sengaja menjadikannya agak samar-samar Mereka memperkenalkan tanda-tanda kriptografi untuk menarik perhatian pembaca, membuatnya berfikir dan membuatnya ingin merungkai maksudnya.

Tetapi kaedah ini sama sekali tidak berjaya. Daripada menarik minat pembaca, mereka merosakkan walaupun sedikit keinginan untuk membaca epitaphs yang membuat gigi semua orang menjadi bingung. Oleh itu, tidak lama selepas kemunculan kriptografi "batu nisan", ia ditinggalkan. Jadi, menambah unsur kerahsiaan kepada transformasi hieroglif melahirkan kriptografi Walau bagaimanapun, ia lebih seperti permainan, kerana matlamatnya adalah untuk menangguhkan penyelesaian hanya untuk masa yang sangat singkat.

Oleh itu, kriptanalisis juga hanya tentang menyelesaikan teka-teki. Oleh itu, kriptanalisis Mesir purba adalah kuasi-sains, berbeza dengan kriptanalisis moden, yang telah menjadi bidang pengetahuan saintifik yang sangat serius. Walau bagaimanapun, semua perkara yang hebat mempunyai permulaan yang sederhana. Hieroglif Mesir purba memang termasuk, walaupun dalam bentuk yang tidak sempurna, dua elemen penting - kerahsiaan dan penukaran skrip, yang membentuk sifat asas kriptografi.

Kebanyakan sejarah purba kriptologi adalah sejambak bunga beraneka ragam yang kurang dipilih, mekar, mekar dan pudar sekaligus. Pengetahuan yang terkumpul mendapat skop hanya pada permulaan Renaissance Eropah. Di India, sebuah negara dengan tamadun kuno yang sangat maju, orang telah menggunakan beberapa jenis penulisan rahsia sejak dahulu lagi Dalam risalah klasik India kuno mengenai seni kerajaan, yang ditulis antara 321 dan 300 SM. Adalah disyorkan bahawa ketua agensi pengintip memberi tugasan ejennya menggunakan tulisan rahsia.

Di sana, para diplomat dinasihatkan untuk menggunakan analisis kriptografi untuk mendapatkan data perisikan: "Jika mustahil untuk bercakap dengan orang, biarkan duta bertanya tentang apa yang berlaku dengan musuh dari ucapan pengemis, pemabuk, orang gila, orang tidur, atau daripada tanda-tanda konvensional, inskripsi, lukisan di kuil-kuil dan tempat-tempat ziarah.” Dan walaupun pengarang risalah itu tidak memberikan sebarang petunjuk tentang bagaimana kriptografi harus dibaca dengan tepat, hakikat bahawa dia tahu tentang kemungkinan mentafsirnya menunjukkan beberapa kecanggihan dalam bidang kriptanalisis.

Selain itu, buat pertama kalinya dalam sejarah manusia, kriptanalisis disebut di sini untuk tujuan politik. Alkitab tidak terlepas daripada hubungan dengan sifir (atau, lebih tepat lagi, dengan pendahulu sifir, kerana tidak ada unsur kerahsiaan di dalamnya) dan Alkitab Seperti dalam kes hieroglif di makam Khnumhotep, transformasi skrip telah dijalankan dalam Bible tanpa sebarang keinginan yang jelas untuk menyembunyikan teks kandungan. Sebab utama, jelas sekali, adalah keinginan penyalin untuk mengabadikan dirinya dengan menukar teks, yang kemudiannya akan ditulis semula dengan teliti sekali lagi dan membolehkan sekeping keperibadiannya dibawa sepanjang abad. "cryptogram" yang paling terkenal dalam Alkitab dikaitkan dengan kisah bagaimana, di tengah-tengah pesta di raja Babylonia Belsyazar, tangan manusia mula menulis perkataan yang tidak menyenangkan di dinding: "mene, tekel, tambang." Namun, misterinya bukanlah maksud perkataan ini. Tidak jelas mengapa orang bijak raja tidak dapat menguraikan maksud mereka.

Perkataan "mene", "tekel" dan "tambang" sendiri diambil daripada bahasa Aram, bahasa yang berkaitan dengan bahasa Ibrani, dan bermaksud "dikira", "ditimbang" dan "dibahagikan". Apabila Belsyazar memanggil nabi Daniel, yang terakhir dengan mudah membaca inskripsi itu dan memberikan tafsiran tentang tiga perkataan ini: “Tuhan telah menghitung kerajaanmu dan mengakhirinya; tekel - anda ditimbang dan didapati sangat ringan; Tambang - kerajaanmu dibahagikan dan diberikan kepada Media dan Parsi." Prasasti "mene, tekel, tambang" juga boleh bermaksud nama unit kewangan - mina, tekel (1/60 mina) dan tambang (1/2 mina). Penyenaraian mereka dalam susunan ini melambangkan keruntuhan Empayar Babylon.

Walau apa pun, hanya Daniel yang berjaya menyelesaikan teka-teki ini, dan hasilnya dia menjadi cryptanalyst terkenal yang pertama.

Dan kerana ini adalah kisah alkitabiah, ganjaran untuk analisis kriptografi yang berjaya, menurut Alkitab, jauh melebihi ganjaran kemudian untuk kejayaan serupa dalam penyahsulitan: “Kemudian mereka memakaikan Daniel dengan jubah merah, dan meletakkan rantai emas di lehernya, dan menyatakan dia penguasa ketiga dalam kerajaan itu." Di Eropah, kriptografi terbantut sehingga kemunculan Renaissance.

Sistem sifir yang digunakan adalah sangat mudah - frasa ditulis secara menegak atau dalam susunan terbalik, vokal digantikan dengan titik, abjad asing digunakan (contohnya, Ibrani dan Armenia), setiap huruf plaintext digantikan dengan huruf yang mengikutinya. Lebih-lebih lagi, selama bertahun-tahun ini, kriptologi dibelenggu oleh penyakit yang berterusan sehingga zaman kemudian, iaitu kepercayaan di kalangan ramai orang bahawa kriptografi dan analisis kriptografi adalah bentuk ilmu hitam.

Sejak hari-hari pertama kewujudannya, kriptografi mengejar matlamat untuk menyembunyikan kandungan bahagian penting dokumen bertulis yang berkaitan dengan bidang sihir seperti ramalan nasib dan jampi. Dalam salah satu manuskrip tentang sihir sejak abad ke-3 Masihi. e cipher digunakan untuk menyembunyikan bahagian penting dalam resipi sihir Kriptografi sering digunakan dalam perkhidmatan sihir semasa Zaman Pertengahan, dan walaupun pada zaman Renaissance, ahli alkimia menggunakan sifir untuk mengklasifikasikan bahagian penting formula untuk mendapatkan "batu ahli falsafah". Persamaan antara sihir dan kriptografi adalah disebabkan oleh faktor lain.

Sebagai tambahan kepada kriptografi, simbol misteri digunakan dalam bidang pengetahuan ajaib seperti astrologi dan alkimia, di mana, seperti tanda-tanda teks biasa, setiap planet dan setiap bahan kimia mempunyai tanda khas. Seperti perkataan berkod, mantra dan formula ajaib seperti "abracadabra" terdengar seperti karut, tetapi sebenarnya berkuasa dalam makna tersembunyinya.

Di samping itu, ramai orang yang berbangga dengan keupayaan mereka untuk menyelesaikan kod juga berbangga dengan keupayaan mereka untuk mendengar suara manusia jauh di bawah tanah, atau hadiah telepati Sememangnya, kedua-dua bidang ini kemudiannya mula dibincangkan bersama - kerana, mereka berkata, mereka ada sentiasa berkembang berdampingan. Idea bahawa kriptanalisis secara semula jadi adalah ilmu hitam juga berpunca daripada persamaan dangkal antara kriptanalisis dan ramalan nasib.

Mengeluarkan makna daripada teks sifir seolah-olah sama seperti memperoleh pengetahuan dengan mengkaji kedudukan bintang dan planet, panjang garis dan tempat ia bersilang di tapak tangan, bahagian dalam biri-biri, kedudukan serbuk kopi dalam cawan. Penampilan diutamakan daripada realiti. Orang yang berfikiran sederhana melihat keajaiban walaupun dalam proses biasa mentafsir Orang lain, yang lebih canggih, melihatnya dalam analisis kriptografi, kerana mendedahkan sesuatu yang tersembunyi kelihatan tidak dapat difahami dan ghaib kepada mereka.

Orang-orang ini pada zaman itu mencipta salah satu tamadun paling maju yang pernah diketahui oleh sejarah. Ilmu Arab berkembang pesat. Perubatan dan matematik di kalangan orang Arab menjadi yang terbaik di dunia. Kraftangan tersebar. Tenaga kreatif budaya Arab yang kuat, yang dilucutkan oleh Islam daripada lukisan dan ukiran, membuahkan hasil dalam bidang kesusasteraan. Komposisi teka-teki lisan, teka-teki dan permainan kata menjadi meluas menjadi subjek akademik utama dan termasuk penulisan rahsia.

Orang Arab menunjukkan minat dalam kriptografi awal. Pada tahun 855, seorang ulama Arab bernama Abu Bakr Ahmed ben Ali ben Wahshiya an-Nabati memasukkan beberapa abjad sifir klasik dalam Buku Perjuangan Besar Manusia untuk Mengungkap Misteri Penulisan Kuno. Satu abjad sifir sedemikian, dipanggil "daudi" (dinamakan sempena raja Israel David), digunakan untuk menyulitkan risalah tentang ilmu hitam Ia terdiri daripada huruf yang diubah suai dari abjad Ibrani.

Seorang lagi terselamat sehingga kemudian: pada tahun 1775 ia digunakan dalam surat daripada seorang pengintip yang dihantar kepada bupati Algiers. Pengetahuan orang Arab dalam bidang kriptologi dihuraikan secara terperinci dalam karya Shehab Kalkashandi, yang merupakan ensiklopedia 14 jilid yang besar yang ditulis pada tahun 1412 untuk memberikan gambaran sistematik semua bidang pengetahuan yang penting di bawah tajuk umum "Mengenai penyembunyian mesej rahsia dalam surat" mengandungi dua bahagian: satu berkaitan dengan tindakan simbolik dan kiasan, dan satu lagi dikhaskan untuk dakwat simpati dan kriptologi.

Buat pertama kali dalam sejarah sifir, ensiklopedia menyediakan senarai kedua-dua sistem pilih atur dan penggantian. Selain itu, item kelima dalam senarai adalah kali pertama sifir disebut yang dicirikan oleh lebih daripada satu penggantian huruf plaintext. Walau bagaimanapun luar biasa dan pentingnya fakta ini, ia dibayangi oleh huraian pertama tentang kajian kriptanalitik bagi teks sifir jelas sekali terdapat dalam kajian intensif dan teliti Al-Quran oleh banyak mazhab ahli nahu Arab. Bersama-sama dengan kajian lain, mereka mengira kekerapan kemunculan perkataan, cuba menyusun kronologi surah al-Quran, dan mengkaji fonetik perkataan untuk menentukan sama ada ia benar-benar Arab atau dipinjam dari bahasa lain.

Perkembangan leksikografi juga memainkan peranan utama dalam penemuan corak linguistik yang membawa kepada kemunculan kriptanalisis dalam kalangan orang Arab.

Lagipun, semasa menyusun kamus, penulis sebenarnya perlu mengambil kira kekerapan kemunculan huruf, serta huruf mana yang boleh berdiri bersebelahan dan mana yang tidak pernah ditemui dalam kejiranan yang sama. Kalkashandi memulakan pembentangan kaedah cryptanalytic dengan perkara utama: cryptanalyst mesti mengetahui bahasa di mana kriptogram ditulis Memandangkan bahasa Arab, "yang paling mulia dan paling indah dari semua bahasa," adalah "salah satu yang paling meluas," yang panjang penerangan tentang ciri-ciri linguistiknya diberikan di bawah.

Di samping itu, senarai huruf yang tidak pernah muncul bersama dalam satu perkataan dan huruf yang jarang muncul dalam kejiranan yang sama ditunjukkan, serta gabungan huruf yang tidak boleh ditemui dalam perkataan Terakhir ialah senarai huruf mengikut urutan "kekerapan penggunaannya dalam bahasa Arab berdasarkan hasil pembelajaran Al-Quran." Kalkashandi juga menyatakan bahawa "dalam karya bukan al-Quran, kekerapan penggunaan mungkin berbeza." Dia meneruskan: "Jika anda ingin membaca mesej yang anda terima dalam bentuk yang disulitkan, mula-mula mula mengira huruf, dan kemudian mengira berapa kali setiap aksara diulang, dan meringkaskan dalam setiap kes individu.

Jika pencipta sifir sangat berhati-hati untuk menyembunyikan dalam mesej semua sempadan antara perkataan, maka masalah pertama yang perlu diselesaikan ialah mencari tanda yang memisahkan perkataan Ini dilakukan seperti ini: anda mengambil surat dan bekerja pada andaian bahawa huruf seterusnya adalah tanda pembahagian perkataan.

Dan dengan cara ini anda mengkaji keseluruhan mesej, dengan mengambil kira pelbagai kombinasi huruf dari mana perkataan boleh dibuat Jika ia berfungsi, maka semuanya baik-baik saja; jika tidak, maka anda mengambil huruf seterusnya, dsb. sehingga anda boleh mewujudkan tanda pembahagian antara perkataan. Kemudian anda perlu mencari huruf yang paling kerap muncul dalam mesej dan membandingkannya dengan corak kekerapan huruf yang dinyatakan sebelum ini Apabila anda melihat satu huruf muncul lebih kerap daripada yang lain dalam mesej yang diberikan, anda menganggap bahawa ia adalah huruf "alif". Anda kemudian menganggap bahawa huruf paling biasa seterusnya ialah "lam". Ketepatan tekaan anda harus disahkan oleh fakta bahawa dalam kebanyakan konteks huruf "lam" mengikuti huruf "alif". Kemudian perkataan pertama yang anda cuba selesaikan dalam mesej harus terdiri daripada dua huruf. Ini dilakukan dengan menilai gabungan huruf yang paling mungkin sehingga anda pasti anda berada di landasan yang betul. Kemudian anda melihat tanda-tanda mereka dan menulis setara mereka setiap kali ia muncul dalam mesej.

Anda perlu menggunakan prinsip yang betul-betul sama pada perkataan tiga huruf dalam mesej ini sehingga anda pasti bahawa anda sedang melakukan sesuatu.

Anda menulis setara daripada keseluruhan mesej. Prinsip yang sama berlaku untuk perkataan yang terdiri daripada empat dan lima huruf, dan kaedah operasi adalah sama Setiap kali timbul sebarang keraguan, anda perlu membuat dua atau tiga andaian atau lebih dan menulis setiap satu sehingga ia disahkan berdasarkan yang lain. perkataan." Setelah menjelaskan perkara ini, Kalkashandi memberikan contoh memecahkan sifir.

Kriptogram yang akan ditafsirkan terdiri daripada dua baris puisi yang disulitkan menggunakan simbol konvensional Sebagai kesimpulan, Kalkashandi menyatakan bahawa lapan huruf tidak digunakan dan ini adalah huruf yang berada di penghujung senarai yang disusun mengikut kekerapan kejadian. Dia mencatat: "Namun, ini adalah kemalangan yang mudah: surat tidak boleh diletakkan di tempat yang sepatutnya diduduki dalam senarai yang disebutkan di atas." Kenyataan sedemikian menunjukkan kehadiran pengalaman yang luas dalam bidang kriptanalisis.

Untuk titik i, Kalkashandi memberikan contoh kedua kriptanalisis kriptografi yang agak panjang Dengan contoh ini dia mengakhiri bahagian kriptologi. Sejarah senyap tentang sejauh mana orang Arab menggunakan kemahiran kriptanalitik cemerlang mereka, yang ditunjukkan oleh Kalkashandi, untuk memecahkan kriptografi ketenteraan dan diplomatik atau kesannya terhadap sejarah umat Islam.

Walau bagaimanapun, jelas sekali bahawa pengetahuan ini tidak lama lagi digunakan dalam amalan dan dilupakan. Satu episod, yang berlaku hampir 300 tahun kemudian, jelas menunjukkan kemerosotan yang telah berlaku Pada tahun 1600, Sultan Maghribi Ahmed al-Mansur menghantar kedutaan kepada Ratu Elizabeth I dari England, diketuai oleh seorang yang dipercayai, menteri Abdel Wahid ibn Masoud. ibn Muhammad Anoun.

Kedutaan itu sepatutnya memuktamadkan pakatan dengan England yang diarahkan menentang Sepanyol. Anun menghantar pulang kiriman yang disulitkan dengan penggantian mudah, yang tidak lama kemudian entah bagaimana jatuh ke tangan seorang Arab. Orang Arab itu mungkin seorang yang bijak, tetapi, malangnya, dia tidak tahu apa-apa tentang warisan besar Arab dalam bidang kriptanalisis Bukti ini adalah nota peringatan di mana dia menulis: “Segala puji bagi Allah! Berkenaan surat Menteri Abdel Wahid ibn Masoud ibn Mohammed Anun. Saya mendapati sepucuk surat ditulis di tangannya, di mana dia, menggunakan tanda rahsia, menggariskan beberapa maklumat yang ditujukan untuk penaung kami Ahmed al-Mansur.

Maklumat ini menyangkut Sultana orang Kristian (semoga Allah menghukum mereka!), yang tinggal di sebuah negara bernama London Sejak surat ini datang kepada saya, saya sentiasa mengkaji tanda-tanda yang terkandung di dalamnya dari semasa ke semasa Kira-kira 15 tahun berlalu sehingga ia tiba masanya ketika Allah mengizinkan saya untuk memahami tanda-tanda ini, walaupun tidak ada yang mengajar saya ini." Rujukan Untuk menyediakan kerja ini, bahan dari tapak http://www.elitarium telah digunakan. ru/.

Apa yang akan kami lakukan dengan bahan yang diterima:

Jika bahan ini berguna kepada anda, anda boleh menyimpannya ke halaman anda di rangkaian sosial: