Igrave;                               Ñ                                        Ì

Îñíîâíûå îïðåäåëåíèÿ è ïðèìåðû. Íàçâàíèå êðèïòîëîãèÿ ïðîèñõîäèò îò

ãðå÷åñêèõ ñëîâ “cryptos”- òàéíûé è “logos”- ñëîâî. Êðèïòîëîãèÿ – ýòî íàóêà î øèôðàõ(òàéíûõ ïðåîáðàçîâàíèÿõ èíôîðìàöèè), ñîñòîÿùàÿ èç äâóõ âçàèìîñâÿçàííûõ íàïðàâëåíèé: êðèïòîãðàôèè (òàéíîïèñü – ñèíòåç øèôðîâ) è êðèïòîàíàëèçà(àíàëèç øèôðîâ). Êðèïòîãðàôèÿ èçó÷àåò ìåòîäû çàùèòû èíôîðìàöèè ñ ïîìîùüþ øèôðîâ, à êðèïòîàíàëèç - ìåòîäû ðàñêðûòèÿ øèôðîâ. Êðèïòîãðàôèè (òàéíîïèñü) - ýòî íàóêà î ìåòîäàõ îáåñïå÷åíèÿ ñåêðåòíîñòè èíôîðìàöèè.

  Øèôðîì íàçûâàåòñÿ ìíîæåñòâî îáðàòèìûõ ïðåîáðàçîâàíèé èíôîðìàöèè, îñóùåñòâëÿåìûõ ñ öåëüþ å¸ çàùèòû îò íåñàíêöèîíèðîâàííîãî(íåðàçðåø¸ííîãî) ïðî÷òåíèÿ. Ñ êàæäûì ïðåîáðàçîâàíèåì øèôðà ñâÿçàíî çíà÷åíèå íåêîòîðîãî ïàðàìåòðà, íàçûâàåìîãî êëþ÷îì. Âûáîð êëþ÷à èç ìíîæåñòâà äîïóñòèìûõ çíà÷åíèé îçíà÷àåò îäíîçíà÷íûé âûáîð ïðåîáðàçîâàíèÿ èç ìíîæåñòâà ïðåáðàçîâàíèé, ñîñòàâëÿþùèõ äàííûé øèôð.

  Èíôîðìàöèþ, ïîäâåðãàþùóþñÿ ïðåîáðàçîâàíèÿì øèôðà, íàçûâàþò îòêðûòûì òåêñòîì. Ïðèìåíåíèå ïðåîáðàçîâàíèé ê îòêðûòîìó òåêñòó íàçûâàåòñÿ çàøèôðîâàíèåì(øèôðîâàíèåì). Ðåçóëüòàò çàøèôðîâàíèÿ íàçûâàåòñÿ øèôðîâàííûì òåñòîì(øèôðòåêñòîì) èëè êðèïòîãðàììîé. Ïðèìåíåíèå ê øèôðòåêñòó îáðàòíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ñ ïîìîùüþ èçâåñòíîãî êëþ÷à íàçûâàåòñÿ ðàñøèôðîâàíèåì. Ðàñêðûòèå øèôðà(àòàêó íà øèôð) ñî ñòîðîíû “âçëîìùèêà” íàçûâàåòñÿ äåøèôðîâàíèåì.

   Âàæíåéøèì ïîíÿòèåì êðèïòîãðàôèè ÿâëÿåòñÿ ñòîéêîñòü – ýòî ñïîñîáíîñòü ïðîòèâîñòîÿòü ïîïûòêàì ðàñêðûòü êëþ÷è øèôðà èëè íàðóøèòü öåëîñòíîñòü è/èëè ïîäëèííîñòü èíôîðìàöèè.

    Äëÿ ñîõðàíåíèÿ òàéíû ñîîáùåíèÿ êðîìå êðèïòîãðàôè÷åñêèõ ñïîñîáîâ ïðèìåíÿåòñÿ è ñòåãàíîãðàôèÿ(îò ãðå÷åñêèõ ñëîâ stege - êðûøà è grapho - ïèøó), êîòîðàÿ çàíèìàåòñÿ ìåòîäàìè ñêðûòèÿ ñàìîãî ôàêòà ïåðåäà÷è òàéíîãî ñîîáùåíèÿ. Íàïðèìåð, ìîæíî ïèñàòü ñêðûòîå èëè òàéíîå ñîîáùåíèå ìîëîêîì, ñïåöèàëüíûìè ÷åðíèëàìè è äð. íà ñâîáîäíîì ìåñòå îòêðûòîãî(ôàêòè÷åñêîãî) ñîîáùåíèÿ. Ê ìåòîäàì ñòåãàíîãðàôèè ìîæíî îòíåñòè øóìîïîäîáíûå ìåòîäû ðàäèîïåðåäà÷è.

  Ðàññìîòðèì íåñêîëüêî ïðèìåðîâ èç èñòîðèè êðèïòîãðàôèè.

  Ââåäåíèå ïèñüìåííîñòè ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ñïîñîá çàêðûòèÿ èíôîðìàöèè(òàéíîïèñü), òàê êàê âëàäåíèå ïèñüìåííîñòüþ áûëî óäåëîì íåìíîãèõ (Ñâ. Êèðèëë è Ìåôîäèé ó ñëàâÿí; Ñâ. Ìåðîï Ìàøòîö ó àðìÿí).

  Îäèí èç äðåâíåéøèõ øèôðòåêñòîâ(ÕÕ âåê äî íàøåé ýðû) áûë íàéäåí ïðè ðàñêîïêàõ â Ìåññîïîòàìèè. Îí áûë íàïèñàí êëèíîïèñüþ íà ãëèíÿíîé òàáëè÷êå è ñîäåðæàë ðåöåïò ãëàçóðè äëÿ ïîêðûòèÿ ãîí÷àðíûõ èçäåëèé(êîììåð÷åñêàÿ òàéíà).

  Èçâåñòíû òàêæå äðåâíååãèïåòñêèå ðåëèãèîçíûå òåêñòû è ìåäèöèíñêèå ðåöåïòû.

  Êàê ñîîáùàåò Ïëóòàðõ(IX âåê äî íàøåé ýðû), èñïîëüçîâàëîñü øèôðóþùåå óñòðîéñòâî - ñêèòàë. Ïðè øèôðîâàíèè ñëîâà ïèñàëèñü íà óçêóþ ëåíòó, íàìîòàííóþ íà öèëèíäð, âäîëü îáðàçóþùåé ýòîãî öèëèíäðà(ñêèòàëà). Ïîñëå ýòîãî ëåíòà ðàçìàòûâàëàñü è íà íåé îñòàâàëèñü ïåðåñòàâëåííûå áóêâû îòêðûòîãî òåêñòà. Íåèçâåñòíûì ïàðàìåòðîì - êëþ÷îì - ñëóæèë äèàìåòð ýòîãî öèëèíäðà.

  Àðèñòîòåëü ïðåäëîæèë ìåòîä øèôðîâàíèÿ, ïðè êîòîðîì âìåñòî öèëèíäðà èñïîëüçîâàëñÿ êîíóñ. Îáà ýòèõ ìåòîäà îòíîñÿòñÿ ê øèôðàì ïåðåñòàíîâêè.

  Âî âðåìÿ âîéíû ñ ãàëëàìè(56 ãîä äî íàøåé ýðû) Þëèé Öåçàðü èñïîëüçîâàë øèôð çàìåíû. Ïîä àëôàâèòîì îòêðûòîãî òåêñòà ïèñàëñÿ òîò æå àëôàâèò ñî ñäâèãîì(ó Öåçàðÿ íà òðè ïîçèöèè) ïî öèêëó.

  Áîëåå ñëîæíûì øèôðîì çàìåíû ÿâëÿåòñÿ ãðå÷åñêèé øèôð - “êâàäðàò Ïîëèáèÿ”. Àëôàâèò çàïèñûâàåòñÿ â âèäå êâàäðàòíîé ìàòðèöû 5õ5.

2 3 4 5 

           1 A B C D E                 Îòêðûòûé òåêñò:

                                                           

           2 F G H IJ K                     I AM READY

           3 L M N O P                      Øèôðòåêò:

 

           4 Q R S T U                 2411324234114554

           5 V W X Y Z

  Ïðè øèôðîâàíèè áóêâû îòêðûòîãî òåêñòà çàìåíÿþòñÿ íà ïàðó ÷èñåë - íîìåðà ñòîëáöà è ñòðîêè ýòîé áóêâû â òàáëèöå.

  Ìîíàõ-áåíåäåêòèíåö Èîãàíí Òðèòåìèé(1462-1516) ÿâëÿåòñÿ àâòîðîì îäíîãî èç ïåðâûõ ó÷åáíèêîâ ïî êðèïòîãðàôèè. Îí ïðåäëîæèë îðèãèíàëüíûé øèôð ìíîãîçíà÷íîé çàìåíû(ïîëèàëôàâèòíàÿ ïîäñòàíîâêà) ïîä íàçâàíèåì “Ave Maria”. Êàæäàÿ áóêâà îòêðûòîãî òåêñòà çàìåíÿëàñü áóêâàìè èëè ñëîâàìè òàê, ÷òî ïîëó÷àëñÿ íåêîòîðûé ïñåâäîîòêðûòûé(ïîõîæèé íà îòêðûòûé) òåêñò è òåì ñàìûì ñêðûâàëñÿ ñàì ôàêò ïåðåäà÷è ñåêðåòíîãî ñîîáùåíèÿ. Òî åñòü ïðèìåíÿëàñü ñòåãàíîãðàôèÿ âìåñòå ñ êðèïòîãðàôè÷åñêîé çàùèòîé.

  Ðàçíîâèäíîñòü òàêîãî øèôðà ïðèìåíÿåòñÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ â àðõèâàòîðå ARJ.

   Äæèðîëàìî Êàðäàíî - èòàëüÿíñêèé ìàòåìàòèê èçîáð¸ë ñèñòåìó øèôðîâàíèÿ, íàçâàííîé ïîçäíåå ðåø¸òêîé Êàðäàíî, è íà îñíîâå êîòîðîé áûë, íàïðèìåð, ñîçäàí îäèí èç íàèáîëåå ñòîéêèõ âîåííî-ìîðñêèõ øèôðîâ Âåëèêîáðèòàíèè âî âðåìÿ II ìèðîâîé âîéíû.  êóñêå êàðòîíà ñ ðàçìå÷åííîé ðåø¸òêîé îïðåäåë¸ííûì îáðàçîì ïðîðåçàëèñü îòâåðñòèÿ. ×òîáû ïîëó÷èòü øèôðòåêñò ýòîò êàðòîí íóæíî ïîëîæèòü íà áóìàãó è â âûáðàííîì ïîðÿäêå çàïèñàòü â îòâåðñòèÿ îòêðûòûé òåêñò. Ïîñëå ñíÿòèÿ êàðòîíà ïðîìåæóòêè ìåæäó áóêâàìè çàïîëíÿþòñÿ äî ïñåâäîñìûñëîâûõ ôðàç ñ öåëüþ ñêðûòü ôàêò ïåðåäà÷è ñåêðåòíîãî ñîîáùåíèÿ.     

Ìîæíî âûäåëèòü ñëåäóþùèå òðè ïåðèîäà ðàçâèòèÿ êðèïòîëîãèè. Ïåðâûé ïåðèîä – ýðà äîíàó÷íîé êðèïòîëîãèè, ÿâëÿâøåéñÿ ðåìåñëîì - óäåëîì óçêîãî êðóãà èñêóñíûõ óìåëüöåâ. Íà÷àëîì âòîðîãî ïåðèîäà ìîæíî ñ÷èòàòü 1949 ãîä, êîãäà ïîÿâèëàñü ðàáîòà Ê.Øåííîíà ”Òåîðèÿ ñâÿçè â ñåêðåòíûõ ñèòåìàõ”,â êîòîðîé ïðîâåäåíî ôóíäàìåíòàëüíîå íàó÷íîå èññëåäîâàíèå øèôðîâ è âàæíåéøèõ âîïðîñîâ èõ ñòîéêîñòè. Áëàãîäàðÿ ýòîìó òðóäó êðèïòîëîãèÿ îôîðìèëàñü êàê ïðèêëàäíàÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ íàóêà. È, íàêîíåö, íà÷àëî òðåòüåìó ïåðèîäó áûëî ïîëîæåíî ïîÿâëåíèåì â 1976 ãîäó ðàáîòû Ó.Äèôôè è Ì.Õåëëìàíà “Íîâûå íàïðàâëåíèÿ â êðèïòîãðàôèè” , ãäå ïîêàçàíî,

÷òî ñåêðåòíàÿ ñâÿçü âîçìîæíà áåç ïðåäâàðèòåëüíîé ïåðåäà÷è ñåêðåòíîãî êëþ÷à. Òàê íà÷àëîñü è ïðîäîëæàåòñÿ äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè áóðíîå ðàçâèòèå íàðÿäó ñ îáû÷íîé êëàññè÷åñêîé êðèïòîãðàôèåé è êðèïòîãðàôèÿ ñ îòêðûòûì êëþ÷îì.

    Îáîáù¸ííàÿ ñõåìà êðèïòîãðàôè÷åñêîé ñèñòåìû, îáåñïå÷èâàþùåé øèôðîâàíèå ïåðåäàâàåìîé èíôîðìàöèè, èìååò ñëåäóþùèé âèä:

                                                                  Ê

                                                  ----------------------------

                                                  ----------------------------