Способы шифрования текста
«Способы шифрования текста»
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №7» Г. ПЕНЗЫ
Выполнил: ученик 3 «В» класса
Список использованных ресурсов
Все когда-нибудь пробовали передавать свои сообщения, зашифровав информацию. Во дворе с друзьями мы пытаемся договориться о каких-то особенных словах в общении, в классе с одноклассниками отгадываем зашифрованные названия произведений.
Сообщения шифруют по разным причинам.
Шифры — это не такое уж узкое ремесло. С ними сталкиваются многие из нас. От школьников до агентов служб безопасности.
Необходимость скрывать содержание важных сообщений существует уже тысячи лет. Со временем люди находили все более и более сложные способы кодирования сообщений, поскольку простые способы кодировки декодируются с большей легкостью.
«Кто владеет информацией, тот владеет миром» – гласит известная фраза. Во все времена люди пытались скрыть ту или иную информацию от других. По мере развития информации становилось всё больше, а необходимость её скрывать всё важнее и труднее. Всегда существовала совершенно секретная информация, которая могла бы привести к необратимым последствиям, будь она обнародована.
Цель работы: познакомиться с разными видами шифров , изучить способы засекречивания информации.
узнать о различных способах шифрования;
изучить сферы использования шифров;
попытаться воспроизвести старинные способы шифрования;
осуществить шифровку текста.
Знание и использование шифра помогает засекретить информацию, не предназначенную для посторонних. Наиболее часто тайнопись используется в личной переписке, в тайных посланиях к конкретному лицу. Можно найти математические закономерности в создании шифров , а также их разгадывании.
метод анализа и синтеза;
С ЧЕГО ВСЁ НАЧИНАЛОСЬ?
Вся эта хитрая наука называется криптографией .
Криптография — тайная система изменения письма с целью сделать текст непонятным для непосвященных лиц.
Крипто — (греч. kryptos — тайный, скрытый) — часть сложных слов, указывающая на какое-либо скрытое, тайное действие или состояние.
Начало криптографии совпадает с началом письменности, так как написанные тексты мог понять, только умеющий читать. Издавна люди изыскивали способы уберечь некоторые важные сообщения от посторонних глаз. Рассказывают, как один царь обрил голову гонца, написал на ней послание и отослал гонца к своему союзнику лишь тогда, когда волосы на его голове отросли . Рассмотрим более подробно разные виды криптографии.
Основные способы криптографии
1. Применение чужих, малоизвестных алфавитов. В старинных рукописях кириллические буквы нередко заменялись глаголическими, греческими, латинскими. К этому же принципу следует отнести и специально изобретенные алфавиты.
2. Написание слов в обратном порядке — от конца к началу.
3. Очень часто направление письма изменяется с каждой строкой : первая пишется справа налево, вторая – слева направо, третья – справа налево и т.д.
4. Запись текста в виде некоторой фигуры , например спирали.
5. Замена одних букв другими по их месту в алфавите. Среди них наиболее известна тарабарская грамота, или литорея. Тарабарская грамота – вид тайнописи, употреблявшийся в Древней Руси. При этом способе шифровки согласные буквы располагались в два ряда.
6 . Липограмма – способ письма с опущением гласных букв. Записанная в этой манере пословица «Дальше в лес, больше дров» будет выглядеть так: «Длш в лс, блш дрв»
« Узелковое письмо» («кипу») получило распространение у индейцев Центральной Америки. Свои сообщения они также передавали в виде нитки, на которой завязывались разноцветные узелки, определявшие содержание сообщения.
Чёрный — время . То есть на чёрных нитях записывалось «время», «срок», годы, исторические события, понятие «от начала чего-либо (напр., от начала правления короля инков)»; чёрный цвет потому, что «кипу сообщало, сколько ночей прошло с момента того или иного события». Также — болезнь (при наличии ключа в главном шнуре). Этот цвет когда выцветает на нитях, то может быть перепутан с тёмно-тёмно-коричневым.
Кармазиновый (ярко-красный; малиновый) — обозначение Инки (Короля, Монархии). На такой нити могли располагаться также узлы «времени», то есть для указания на срок правления Инки. Например, 4 узла — это четыре года правления Инки. Этот цвет упоминается только в письменных источниках.
Бурый (в колониальных источниках известен как земляной ) — обозначал «подчинение», «общественный порядок», «правление», «управление»; например, осуществление подчинения правителем Инкой таких-то провинций (во время завоевания). А также — картофель (при наличии ключа в главном шнуре кипу). Этот цвет упоминается только в письменных источниках; вероятнее всего, он сопоставим с одним из тонов коричневого цвета.[6]
Коричневый (точнее каштановый ). В кипу встречается наравне с белым чаще всего.
Зелёный — «завоевание»; обозначение противника
Красный — война ; собственное войско, а также собственные потери на войне.
Жёлтый — золото (например, военная добыча, состоявшая из золота весом во столько-то единиц измерения
Этот шифр знаком многим детям. Ключ к шифру очень прост: каждая буква алфавита заменяется на последующую букву, поэтому, А заменяется на Б, Б заменяется на В, и так далее. «ROT1» буквально означает «вращать на 1 букву вперед по алфавиту». Фраза, «Тайны за семью печатями» превратится в секретную фразу « Убкоь иб тёнэя рёшбуанй». Этот шифр предназначен для развлечения, потому что его, легко понять и использовать, и столь же легко расшифровать, даже если ключ используется в обратном направлении. КОД МОРЗЕ (Азбука Морзе) 
Несмотря на свое название, код Морзе не является кодом — это шифр. Каждая буква алфавита, цифры от 0 до 9 и некоторые символы пунктуации заменены на последовательность коротких и длинных звуковых сигналов, которые часто называют «точка и тире». А становится «• — », Б становится « — • • •» и так далее. В отличие от большинства других шифров, код Морзе не используется для сокрытия сообщений. Код Морзе начал широко применяться с изобретением телеграфа Сэмюэлем Морзе. Это было первое широко используемое электрическое приспособление для передачи сообщений на дальние расстояния. Телеграф позволял немедленно передавать сообщения о событиях, произошедшие в одной стране, по всему миру. Код Морзе изменил характер войны, позволяя обеспечивать мгновенную связь с войсками на большом расстоянии.
Цель эксперимента: собрать рецепты невидимых чернил.
Описание: е сли писать на обычной бумаге с помощью кисточки или ватной палочки, смоченной в молоке, то после высыхания надпись становится бесцветной. Проявляется под воздействием высокой температуры – для этого бумагу нужно прогладить утюгом.
Вывод: с помощью таких невидимых чернил (молока) можно написать секретное письмо и защитить важную информацию.
И в заключении мне хочется сказать, что моя тема очень актуальна, потому что нас постоянно окружают различные знаки и символика.
Эта работа помогла мне познакомиться с различными видами шифров.
В общем, это вполне полезный для всех материал, а не пособие для начинающего шпиона.
Я думаю, что на следующий год можно рассмотреть и изучить более сложные шифры, а также попробовать придумать свой шифр.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ РЕСУРСОВ
Г.Фролов. Тайна тайнописи. М. 1992 (электронный вариант).
Источник
Шифры и шифровки
Разделы: Математика
В современном обществе человек должен уметь не только решать задачи и выполнять математические действия, но и уметь анализировать окружающий мир. Все большую популярность приобретают пароли, коды доступа, шифрование и дешифровка информации, нумерология, «игры с числами». Различные методы шифрования встречаются как в древности так и в наше время. Их создание очень привлекает как простых людей, так и специалистов: программистов, математиков, «безопасников», которые придумывают всё новые формы. Криптография способствует формированию умений и навыков, носящих общенаучный и обще интеллектуальный характер, содействует их участию в творческой деятельности. Подготовка сообщения способствует знакомству с литературой по избранной теме, создает возможность использовать приобретенные навыки работы с источниками, развивает самостоятельность мышления, умение на научной основе анализировать явления деятельности и делать выводы. Сообщение является первой из форм изучения литературы, предваряя углубленное изучение первоисточников, применение полученных знаний к анализу.
Цель урока: рассмотреть с обучающимися различные методы шифрования информации.
Задачи:
- Образовательные:
- расширение кругозора детей за счет использования знаний межпредметных областей;
- формирование первичных представлений об идеях и методах математики, как форме описания и методе познания действительности.
- Развивающие:
- развитие умения работать с литературой;
- развитие аналитического мышления.
- Воспитательные:
- воспитание умения работать в коллективе: выслушивать мнение других обучающихся и отстаивать свою точку зрения.
Методы обучения: словесный, наглядный, деятельностный
Формы обучения: групповая
Средства обучения: доска, компьютер, мультимедийный проектор, экран, тетради, средства для письма (на экран выводятся изображения исторических личностей, ключи шифров, репродукции полотен художников).
В результате изучения обучающиеся должны знать и уметь:
– знать простейшие виды шифрования;
– записывать информацию в виде шифра;
– иметь представление о тех видах человеческой деятельности (2-3 вида), где используются шифры (только после изучения темы).
Необходимые для работы термины:
Шифр – какая-либо система преобразования текста с секретом (ключом) для обеспечения секретности передаваемой информации.
Шифрование – обратимое преобразование информации в целях сокрытия от неавторизованных лиц, с предоставлением, в это же время, авторизованным пользователям доступа к ней.
Криптогра́фия (от др.-греч. κρυπτός — скрытый иγράφω — пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности, шифрах.
Из группы обучающихся выделяются докладчики (1-2 человека), перед каждой из которых ставится предварительная цель ознакомиться с историей возникновения простых видов шифрования, известных им с других уроков, или исторических личностей. Каждая группа докладчиков предварительно получила домашнее задание – сделать сообщение по теме на 1–3 минуты:
1 группа: «Тарабарская грамота».
2 группа: «Королева Мария Стюарт».
3 группа: «Шифр Цезаря».
4 группа: «Шифр кардинала Ришелье».
Содержание занятия
1. Вступительное слово педагога
Во время своего рассказа учитель задает ребятам наводящие вопросы.
Цель: сформулировать цель и задачи урока совместно с учащимися, заинтересовать их темой занятия, определить предварительные знания учащихся по этой теме
– Сегодня на занятии мы поговорим о шифрах и шифровках, методах сокрытия информации и использования в современном мире. Издавна люди изыскивали способы уберечь некоторые сообщения от посторонних глаз. Можете ли вы привести примеры таких способов? Что такое шифр? Чем шифр отличается от шифровки? Какие способы шифрования вы можете предложить? Используются ли методы шифрования в современном мире? Где именно?
2. Основная часть
Цель: познакомить учащихся с основными методами шифрования информации.
Чаще всего шифры применялись в военной области и дипломатии: сначала ими пользовались пираты, отмечая расположение кладов, алхимики, купцы, заговорщики. Впоследствии, дипломаты, стремящиеся сохранить тайны переговоров, военачальники, скрывающие от противника отданные распоряжения, разведчики и другие. Первые шифры были очень несложными. Рассмотрим самые известные из них.
Выступление группы 1 с рассказом об истории шифра «Тарабарская грамота»
В основном древняя криптография (от греческих слов «крипто» – скрытый, и «графия» – описание) основывалась на взаимозамене букв. Русские дипломаты XV – XVI веков применяли так называемую «тарабарскую грамоту», или, как её ещё называли, «хитрую литорею», в которой все гласные оставались неизменными, а согласные заменялись одна другой по определенной схеме. Её легко расшифровать, так как количество букв в слове и гласные, которых в русском языке предостаточно, делают возможным разгадать и все остальное. Поэтому литорея, или симметричный шифр, как называется тарабарская грамота по-научному, вынуждена была все время усложняться, чтобы быть эффективной. Таки появилась тайнопись «мудреная». Она имела несколько вариантов, среди которых были и цифры. Буквам соответствовали числа, а уже с ними совершали простые арифметические действия – например, прибавляли некую постоянную цифру-ключ. В этой тайнописи были скрыты и гласные, что усложняло задачу стороннего дешифровальщика. Известно, что тарабарская грамота использовала греческие буквы, потом пробовала перейти на латинскую азбуку, но все эти ухищрения не сделали ее более сложной. При Иване Грозном произошло усилением влияния России в мировой политике, и вопрос шифровки писем послами приобрел важное значение. Новую версию называли «затейным письмом» и использовали подъячие палаты тайных дел. Шифр имел в своей основе ключ, который заучивался наизусть. Иногда целые слова или слоги заменялись причудливым значком, символом. До нас дошла особая азбука, выработанная патриархом Филаретом. Алексей Михайлович и его сын Петр I также имели в своем распоряжении азбуку из вымышленных знаков.
Работа с учащимися
Мы с вами познакомимся с простой литореей, которая заключается в следующем: поставив согласные буквы в два ряда, употребляют в письме верхние буквы вместо нижних и наоборот, причём гласные остаются без перемены.
б в г д ж з к л м н
щ ш ч ц х ф т с р п
Задание №1 для учащихся: расшифровать известное стихотворение А. Барто
Шылкунас цотсацгит юпый
Чошомис оп о кмуце.
Оп цотафышас л кмищупы:
– Пухеп кмуц шлечца, шефце!
Пар шесик кмуцикля втоса,
Угик экору окмяц…
– Ноцпири щурахту л носа –
Тмитпус тко-ко иф мещяк.
По кук цотсацгит ромбикля:
– Па эко елкь ущомбида!
Выступал докладчик юный,
Говорил он о труде.
Он доказывал с трибуны:
– Нужен труд всегда, везде!
Нам велит трудиться школа,
учит этому отряд….
– Подними бумажки с пола –
Крикнул кто-то из ребят.
Но тут докладчик морщится:
– На это есть уборщица!
Задание №2 для учащихся: Зашифровать одно из известных детских стихотворений по выбору учащегося.
Выступление группы 2 с рассказом об истории Марии Стюарт
Субботним утром 15 октября 1586 года Мария Стюарт, королева Шотландии, была обвинена в государственной измене. Ей вменяли в вину организацию заговора с целью убийства королевы Елизаветы I, чтобы завладеть короной Англии. Сэр Фрэнсис Уолсингем, государственный секретарь королевы Елизаветы I, уже арестовал других заговорщиков, добился от них признания и казнил. Теперь он собирался доказать, что Мария была душой заговора, а посему наравне с ними виновна и наравне с ними заслуживает смерти. Королева Мария и предводитель католиков – аристократов Энтони Бабингтон пользовались шифром простой замены, в котором каждая буква исходного текста заменяется, в соответствии с ключом, другим символом. Такой вид шифрования был очень распространен в тот период и считался достаточно надежным. К сожалению, лучший криптоаналитик Елизаветы, Томас Фелиппес был экспертом в частотном анализе и смог расшифровать переписку заговорщиков без особых трудностей.
Работа с учащимися
Так как королева Мария Стюарт в основу своего шифра положила английский алфавит, то для нас с вами он является не очень удобным. Мы составим его аналогию. Каждой букве положим в соответствии определенный символ (составляется вместе с детьми). Потому шифр называется символическим.
Источник
