Тайнопись. Практическое пособие по шифрованию. 4
IV. СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ШИФРОВАНИЯ
СРЕДСТВА ШИФРОВАНИЯ И
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
В настоящее время не существует единой общепринятой международной или государственной классификации криптографических методов преобразования данных, и в разных ведомствах могут быть отличные друг от друга формулировки и определения. Поэтому здесь не делается различия между кодированием и шифрованием, хотя в некоторых источниках даются различные трактовки (термины). Приведу для примера некоторые, встречающиеся в литературе, толкования.
КОДИРОВАНИЕ — когда элементы (слова, предложения) исходного текста заменяются цифровыми, буквенными и комбинированными кодами.
Под ШИФРОВАНИЕМ понимается такой вид закрытия, при котором преобразованию (изменению) подвергается каждый символ защищаемого сообщения.
КРИПТОГРАФИЕЙ называется способ тайного письма при котором используются как шифры, так и коды.
КОДИРОВАНИЕ обычно означает перевод информации из одной формы представления в другую по некоторому известному всем алгоритму.
При ШИФРОВАНИИ алгоритм перевода держится в тайне.
Не могу полностью согласиться с такими определениями хотя бы потому, что ещё 140 лет назад В.И.Даль раскрыл эти понятия в «Толковом словаре живого великорусского языка». Книга рассчитана на широкий круг читателей, и не важно, как мы это назовём: тайнопись, кодирование, шифрование, криптография, засекречивание, преобразование, маскировка; цель одна — защитить информацию, скрыть содержание написанного, сделать сообщение невидимым, незаметным или (и) непонятным для непосвящённых.
Предлагаю шифровку из детской книжки-раскраски «Спортивная карусель» (Мин Воды, изд. «Кавказская здравница»): 14 16 20 16 19 17 16 18 20 . На картинке изображены 9 мотоциклистов, у каждого на спине номер. Мотоциклисты (номера) расположены в таком порядке: 14, 16, 20, 16, 19, 17, 16, 18, 20. Прочти слово (каждому числу соответствует буква алфавита).
Здесь даны две важные подсказки, которые облегчают дешифровку (в настоящих шифровках подсказок не будет). Первая подсказка в виде картинки — тема, речь идёт о спорте, гонках. Вторая — принцип кодирования, каждая буква кодируется двузначным числом (цифровой группой). В шифровке есть одинаковые числа, значит, в тексте некоторые буквы повторяются.
Существует множество шифров (систем шифрования): шифр простой подстановки, дробные, так называемые диграммные, триграммные и n — граммные, шифры Виженера с различными вариантами, шифр Плейфер, разнообразные типы кодов. Основными способами криптографического закрытия информации являются: замена, перестановка, гаммирование, преобразование с помощью математических формул и комбинирование этих методов. Каждый из перечисленных способов имеет несколько разновидностей. Открытый текст разбивается на элементарные части (элементы): отдельные буквы (монограммы), пары букв (биграммы, диграммы, двузначные буквенные группы), тройки букв (триграммы) или блоки (n-граммы). Элемент исходного текста преобразуется в элемент шифрованного текста. Наиболее древними считаются способы замены и перестановки. В приложении № 9 показан ребус как простая разновидность способа замены, где элемент исходного текста заменяется на рисунок.
Для передачи секретных сообщений существуют средства ручного шифрования — документы ручного кодирования — документы шифрованной связи (СРШ-ДРК-ДШС): кодовые таблицы сигналов, переговорные таблицы, шифроблокноты и т.п. СРШ-ДРК-ДШС могут быть разного принципа и назначения, и у каждого есть свои особенности, плюсы и минусы. По одним затрачивается больше времени для шифрования и расшифрования, но они более надёжно обеспечивают сохранность секрета. При работе с другими СРШ-ДРК, время, необходимое для кодирования, расходуется меньше, но максимально возможный объём передаваемой информации ограничен, узкая специфика и гарантия защищённости секрета меньше. СРШ-ДРК разрабатываются и изготавливаются, как правило, специально персонально, индивидуально для работы какого-то подразделения, службы или для проведения мероприятия с учётом специфики. Кодируются сразу слова, команды, доклады, целые фразы (смысловое кодирование). Такие документы шифрованной связи можно использовать там, где работа идёт без изменений постоянно по конкретному вопросу, определённой теме с узкой спецификой и однотипная информация передаётся в небольшом объёме.
Но для того, чтобы можно было кодировать любой текст (в данном случае имеется в виду способ замены), СРШ-ДРК должны обеспечивать принцип кодирования (преобразования) каждой буквы отдельно (символьное кодирование).
Криптография обеспечивает конфиденциальность, целостность (подлинность) информации и идентификацию отправителя сообщения.
Существуют криптографические системы традиционные (симметричные) и с открытым ключом (асимметричные).
В симметричных шифрах и для шифрования отправителем, и для расшифрования получателем применяется один и тот же ключ. Если ключ не был скомпрометирован, то при расшифровке автоматически выполняется аутентификация отправителя, так как только отправитель (и получатель) имеет ключ.
В несимметричной системе создаются два ключа – открытый и секретный. Данные, зашифрованные одним ключом, могут быть расшифрованы только другим ключом.
Шифрование может быть ручным и машинным, блочным и поточным. Машинное шифрование реализуется программно и аппаратно. Поточные шифры, как правило, более производительны, чем блочные.
1. МЕТОД ПЕРЕСТАНОВКИ
Шифрование методом перестановки заключается в том, что символы исходного текста переставляются по определенным правилам. Такое преобразование приводит к изменению порядка следования символов, а сами символы остаются неизменёнными. И открытый текст (сообщение), и шифротекст (криптограмма) состоят из одних и тех же букв.
1.1. ПЕРЕСТАНОВКА ПО ТАБЛИЦЕ
1.1.1. ПРОСТАЯ ПЕРЕСТАНОВКА
При шифровании ПРОСТОЙ ПЕРЕСТАНОВКОЙ (приложение № 10) выбирается ключевое слово с неповторяющимися символами или цифровой ключ. Число колонок в таблице задаётся количеством символов в ключе, а число строк может быть фиксировано или может задаваться длиной сообщения. Шифруемый текст записывается последовательными строками под символами ключа. Для заполнения пустых клеток (если объём текста меньше ёмкости таблицы) можно использовать любые символы. Затем текст выписывается колонками в той последовательности, в которой располагаются в алфавите буквы ключа или в порядке следования цифр, если ключ цифровой. В качестве примера рассмотрим шифрование сообщения: «БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ С ПРЕДСТАВИТЕЛЕМ ФИРМЫ «СПЕКТР». Применим цифровой ключ — 5 1 8 3 7 4 6 2. Выписывая текст по колонкам, получаем абракадабру: УОРТМССВИТЬОДЛСЕНТМЕБТПИРРОЫАФКТЖС
ЕПДРЕЕЫ.
Расшифрование выполняется в следующем порядке. Подсчитываем число знаков в зашифрованном тексте и делим на число знаков ключа (41: 8=5 и 1 знак в остатке). Под знаками ключа в соответствующей последовательности записываем вертикально (колонками) символы зашифрованного текста в определенном выше количестве. В каждой колонке по 5 символов, а в одной (первой слева) — 6 символов (5+1 буква в остатке). По строкам таблицы (горизонтально) читаем исходный текст.
Выше, в «Истории тайнописи», упоминается шифр называемый «Скитала» (наматывание ленты на жезл). Это не что иное, как перестановка по таблице с простым ключом — 1 2 3 4 …
Вскрытие шифра.
Общие принципы взлома криптосистемы, когда ключ неизвестен, таковы. Исследуя шифрограмму убеждаемся, что частоты появления отдельных букв в ней (О, Е …) не изменились, они близки к средним частотам встречаемости букв в русском языке (частоты употребления букв приведены под заголовком «Разработка средств шифрования»). В то же время частоты пар букв (диграфов) отличаются от частот их встречаемости в русском языке. Это говорит о том, что применён не способ замены, а шифр перестановки.
Первая задача – определить длину ключа. Подсказкой является длина шифрограммы (в нашем примере 41 символ). По количеству букв видно, что таблица перестановки не была заполнена полностью ни буквами сообщения, ни буквами-пустышками (41 не раскладывается на множители без остатка). Раскладывая это число на множители, получим несколько возможных вариантов длины ключа. Здесь может помочь то, что две буквы, стоящие рядом в исходном сообщении, в шифрованном тексте будут отстоять друг от друга на число позиций кратное количеству строк в таблице (если только одна из букв не находится в конце одной строки, а другая – в начале следующей строки). Выбираем один из вариантов длины ключа, например 8 символов. Выписываем шифротекст подряд в 8 столбцов. Если длина ключа выбрана правильно, то буквы, стоящие рядом в открытом тексте, окажутся в одной строке. В каждой строке анализируем пары букв в разных сочетаниях, чтобы определить среди них наиболее вероятные диграфы. Наиболее часто встречающиеся в русском языке диграммы и их частоты следующие: ТО – 0,0814; НО – 0,0736; ПО – 0,0607; НИ – 0,0585; РО – 0,0578; РА – 0,0562; НА –0,0557; ЕН — 0,0539; КО – 0,0516; АЛ – 0,0477.
Отслеживая связи в парах, мы установим очерёдность следования букв в строках. Переставляем столбцы так, чтобы буквы в строках располагались в правильной (читаемой, смысловой) последовательности.
1.1.2. УСЛОЖНЁННАЯ ПЕРЕСТАНОВКА
УСЛОЖНЕНИЕ ПЕРЕСТАНОВКИ ПО ТАБЛИЦЕ заключается в том, что для записи символов шифруемого текста используется специальная таблица, в которую введены некоторые усложняющие элементы. В приложении № 10 приведен пример такой таблицы. Таблица представляет собой матрицу размерами 10;10 элементов (ячеек). Верхняя строка — это цифровой ключ: 2618305947. Ниже построчно записан шифруемый текст. Усложнение состоит в том, что определенное число клеток таблицы не используется (они заштрихованы или затушёваны). Количество и расположение неиспользуемых ячеек является дополнительным ключом шифрования. Процедура шифрования аналогична простой перестановке. Зашифрованный текст будет выглядеть так: ДОДПБРЕСЬОТМКОСМЕНВИ
ТУТЕЛСПТЫРСЕЕЫИРРТЖАФ.
Для расшифрования отсчитываем по порядку 41 клетку (количество букв в тексте), исключая затушёванные. Это покажет границы текста в таблице и определит количество букв в каждом столбце. Буквы зашифрованного текста вписываются в таблицу колонками в порядке следования цифр ключа. Исходный текст считывается по строкам.
Варьируя размерами таблицы, последовательностью символов ключа, количеством и расположением неиспользуемых клеток, можно получить требуемую стойкость зашифрованного текста.
С целью повышения надежности закрытия информации можно подготовить 7 вариантов таблиц перестановки, каждая из которых снабжена своим ключом. В каждый из дней недели будет использоваться соответствующая таблица. Пример использования таблиц показан в приложении № 11. В зависимости от дня недели сообщение будет иметь следующий вид:
Понедельник: ЕТЖСУТСРБЬООЫДОНП …
Вторник: УТСНПДЕТЫБОРЖЬООС …
Среда: БСЖДЕРПЬОТОЫУТОНС .
……… : …………………………………
Эти таблицы можно использовать по-другому. Например, первые 17 букв текста шифруются по первой таблице, следующие 17 букв — по второй таблице и т. д.
Чтобы повысить стойкость шифра, можно применить двойную перестановку. Т.е., полученный после первой перестановки шифротекст, снова построчно записать в таблицу и выписать по столбцам. Повторная перестановка нарушает закономерности расположения диграфов в таблице. Ещё лучше, если для второй перестановки применить другой ключ (другие количество символов ключа и порядок их следования).
Усложнить перестановку также можно используя специальные таблицы. Например, построить прямоугольную таблицу со столбцами разной длины. В такой таблице диграфы открытого текста оказываются разнесёнными на разные расстояния, что затрудняет криптоанализ. Или построить ромбовидную таблицу. В ней и строки и столбцы разной длины, неполные.
1.1.3. ПЕРЕСТАНОВКА ПО РОМБОВИДНОЙ
ТАБЛИЦЕ.
В ромбовидной таблице все строчки и столбцы состоят из нечётного числа букв. Начинаясь с одной буквы, длина строки и столбца каждый раз увеличивается на 2, пока не достигнет некоторого определённого значения, а затем каждый раз уменьшается на 2, пока снова не достигнет единицы (рис.2). Такая таблица симметрична относительно центральной строки и центрального столбца. Процедура шифрования и расшифрования такая же, как перестановка по простой прямоугольной таблице.
Из-за разной длины столбцов буквы открытого текста, которые стояли рядом, теперь будут разнесены на разные расстояния. Это усложняет взлом шифра методом диграфов.
1 2 3 4 5 6 7
А
Б В Г
Д Е Ё Ж З
И Й К Л М Н О
П Р С Т У
Ф Х Ц
Ч
Рис. 2. Ромбовидная таблица.
1.1.4. ПЕРЕСТАНОВКА ПО «УЛИТКЕ».
Исходный текст записывается в обычном порядке – слева направо, сверху вниз, построчно. В отличие от предыдущего метода здесь шифротекст выписывается из таб- лицы (из шифруемого блока символов) не колонками, а по спирали (метод улитки). Для этого таблица (текст) разбивается на квадратные фрагменты по 9 клеточек (3;3), как показано на рис. 3. В данном случае мы имеем два ключа. Первый ключ определяет размещение букв внутри фрагмента. Второй ключ определяет место (номер) каждого фрагмента внутри таблицы (блока), очерёдность выписывания из таблицы для шифрования и вписывания при расшифровании. Нумерация может начинаться как с центральной, так и с угловых клеток. Направление спирали может быть по часовой стрелке или против. В каждом фрагменте ключ может быть другим, что повысит стойкость шифра.
7 9 2 3 5
8 1 4
7 6 5
8 1 4
9 2 3
Рис. 3. Метод улитки
При шифровании выписываем каждые 9 букв по спирали согласно первого ключа и в очерёдности фрагментов, устанавливаемой вторым ключом. Таким образом, в зашифрованном тексте каждая группа из 9 букв будет расположена в порядке установленном вторым ключом.
Для расшифрования закрытый текст записывается группами по 9 букв в каждый фрагмент (каждая буква в очерёдности, определяемой первым ключом). Фрагменты заполняются в очерёдности, определяемой вторым ключом. Открытый текст считывается построчно.
Можно сказать, что этот способ является разновидностью венгерского кроссворда (филворда).
Источник
Тайнопись. Практическое пособие по шифрованию. 3
II. ИСТОРИЯ ТАЙНОПИСИ
Тайнопись существует столько же, сколько и письменность. Криптографическое закрытие является специ-фическим способом защиты информации, оно имеет многовековую историю развития и применения.
ШИФРОВАНИЕ — система передачи сообщения, где смысл сообщения скрывается с помощью шифра. Цель тайнописи, кодирования, шифрования — сохранить ин-формацию в тайне от противника и посторонних лиц. Задача в том — чтобы спрятать, замаскировать или запи-сать (преобразовать) так, чтобы другим было непонятно.
Грандиозные достижения человечества – письменность и арифметика – есть не что иное, как системы кодирова-ния речи и числовой информации. Любую запись на незнакомом нам языке можно рассматривать как своего рода криптограмму. Пиктографическое письмо – передача информации с помощью рисунка (пиктограммы). Позже картинки постепенно преобразовались в иероглифы. Некоторые древние надписи до сих пор учеными не расшифрованы.
Нередко авторы известных нам библейских рукописей совершенно намеренно употребляли загадочные слова и выражения, которые в наши дни приводят к непра-вильным толкованиям текста Библии.
Это стремление говорить загадками и прибегать к игре слов характерно не только для Библии, но прослеживается почти у всех народов глубокой древности. «Это было требованием, так сказать, хорошего тона, — говорил знаменитый французский археолог Жорж Контеней, — придать написанному иной, более глубокий смысл, иногда нарочито затуманить и без того неясное изложение. Египтяне — в известных случаях использовали ТАЙНОПИСЬ вместо иероглифов, хотя последние и сами по себе достаточно трудны для понимания».
Уже у шумеров, вавилонян и ассирийцев религиозные и научные наставления давались предпочтительно в уст-ной форме. Самые важные поучения передавались посвящённым из уст в уста. «Мы не найдём, — говорил Контеней об ассиро-вавилонской литературе, — ни одно-го сочинения поучительного характера, в котором бы полностью излагалась соответствующая отрасль знания. Жрецы старались, чтобы доступными для народа были только такие сочинения, которые нуждались в комментариях для истолкования их скрытого смысла. В текстах постоянно повторяется выражение: «Посвящённого ты должен ознакомить с этим, непосвящённый не должен этого знать!» [6].
Множество тайн существует у любого языка. Не одно столетие учёные всего мира пытаются выяснить, что же таит в себе славянский алфавит.
Академик Ю.Степанов, исследовав готский и славян-ский алфавиты, выдвинул гипотезу, что в одном из них слово «аzа» (название начальной литеры) связано с неким божеством, а слово «аз» в другом — загадочный код, причём первые 3 литеры (азъ, буки, веди) составляют текст «Я буквы знаю» или «Бог буквы познал».
Более 10 лет дешифровкой славянской азбуки, создан-ной святыми Кириллом и Мефодием и именуемой в наро-де кириллицей, занимался профессор А. Потапенко. Он предложил собственное прочтение славянского алфавита, который, по его гипотезе, есть не просто сплошной текст, а Всеславянская Всемирная молитва – закодированное послание Господа (или Логоса, Космического разума) ро-ду человеческому.
Для анализа взяли только первую половину кириллицы и, пользуясь этимологическими словарями, выяснили стародавнее значение названий букв. Например, АЗ означало – я, БУКИ – литеры, знаки, письмо, ВЕДИ – ведать, владеть, знать, ГЛАГОЛЬ — говорить, ДОБРО — добро, польза и т.д. Выяснилось: не только первые 3 буквы, как считал академик Степанов, а практически вся кириллица составляет сплошной текст.
Обратившись к Библии, фразе «Бог было Слово», ре-шили перепроверить гипотезу и подставили в эту фразу значение литер. Б – буки, буквы, текст, знания, О – он (Бог), Г — глаголь, говорить, С – слово, Л — люди, О – он, В – веди, ведать, владеть, О — он. Во фразе «Бог — Слово» содержится связный текст, похожий на мини заповедь: «Знания Бог говорит. Словом, люди, он владеет. ОН!» Практически во всех церковных терминах славян зашифрована заповедь. Алфавитный код (значение букв) позволил выяснить, что, к примеру, ХРИСТОС обозначает: «Богу клянитесь. И слово его надёжное (твёрдое, крепкое). Он – Слово». ГОСПОДЬ – тот, кто говорит слово миру (покою). Он – добро! ЧЕРНОБЫЛЬ — Погибель есть, заклятие наше он, знак (беды) для людей (Ч – червь, разрушение, гибель, смерть, Е – есть, Р – рцы, клятва, заклятие, Н – наш, О – он, Б – буки, знаки, Л – люди).
Я взял слово «НЕБО» и попробовал расшифровать его. Вот что получилось: «Наше есть знание он (Бог, Высший Космический Разум, или оно – небо, космос)». Может быть, действительно все знания, идеи мы получаем откуда-то сверху? Я взял это слово потому, что, как мне кажется, за многие столетия оно не изменилось. Оно встречается в церковных терминах и имеет то же значение, что и раньше.
В славянской азбуке литера (буква) также имела числовое соответствие: аз – 1, веди – 2, глаголь – 3, доб-ро – 4 …
Алфавитные системы записи чисел в своё время были приняты у ионийцев, древних евреев, финикийцев, армян, грузин, а также и у славян. Славянская алфавитная нумерация напоминала современную позиционную. В ней числа были закодированы буквами, а над этими буквами-числами, чтобы отли-чить их от букв обычных, ставился специальный знак – титло: 1 = А; , 2 = В; , 3 =
= Г; и т. д. Десятки, сотни, тысячи кодировались теми же самыми буквами, что и единицы, но с добавлением к ним специальных значков. Например, 20 обозначалось как / В; (20 = / В; ), 200 – как ; В;; (200 = ; В; ), 2000 = = ; В; , 30 = / Г; , 300 = ; Г; , 3000 = ; Г; .
Существовала и другая разновидность кодировки. Если надо написать число 20, писали букву К и сверху ставили титло (20 = К; ). Вместо числа 30 писали букву Л и сверху титло (30 = Л; ). Число 40 кодировалось бук-вой М (40 = М; ) и т.д.
В древнерусских книгах тайнопись встречается доволь-но часто. На Руси применялись различные системы тайно-писи. Иногда в качестве тайнописи использовались буквы греческого и латинского алфавитов. Слово писалось буквами другого алфавита. Существовала урезанная тайнопись. Вместо буквы писалась её часть, различные сокращения (урезания) слов. Например, писали только первую и последнюю буквы, остальные выбрасывали. Обратное письмо (и речь [5] ), цифровая тайнопись, литорея. Церковнославянская грамота, старославянский язык, он же — древнеболгарский, кириллица, имела 43 буквы. Буквы кириллицы имели числовое значение.
Познакомимся с цифровой тайнописью. Попробуем зашифровать слово «НЕБО». Буква «НАШ» имела чи-словое значение 50 (Н=50). Это современная буква «Н». Числовое значение разлагалось на слагаемые: 20 + 30. Числовое значение 20 имела буква «КАКО», 30 – «ЛЮДИ». Современные буквы «К» и «Л». Надо было вместо одной буквы «Н» написать эти две буквы под одним титлом. Затем ставилась точка или делался про-бел и писалась следующая буква. Теперь нам надо шифровать букву «ЕСТЬ» — современная Е. Числовое значение её – 5. Давайте, разложим на слагаемые 2 и 3. Это «ВЕДИ» и «ГЛАГОЛЬ» — современные буквы В и Г. Пишем их вместе и сверху ставим титло.
Н Е Б О
50 5 — 70
(20 + 30) (2 + 3) — (30 + 40)
Дальше следует «БУКИ». Б — не имеет числового обозначения. Так и оставляем эту букву. Все буквы, которые не имели числового значения, так просто и писали без титло. Это указывало на то, что это буква, а не число. Осталось зашифровать букву «ОН» — сов-ременная «О». Числовое значение её – 70 (30 + 40),
«ЛЮДИ» и «МЫСЛЕТЕ». Пишем современные буквы Л и М и титло сверху. Получается длинное слово, где одни согласные: К;Л В;Г Б Л;М. Так обычно писцы под-писывали своё имя. Открыто называть своё имя противоречило понятиям христианского смирения. Тайнопись служила ещё средством украшения текста. Иногда в конце можно было прочитать фразу, например, такую: «Рад был корабль, приплывший в пучину морскую, так и писец, скончавший книгу сею». И эта фраза зашифровывалась.
Разберём простую литорею. Она заключалась в том, что в словах происходила взаимозамена согласных, а гласные оставались без изменений. Способ, в котором одна буква заменялась другой. Для определения парной согласной не-обходимо было написать все согласные буквы в два ряда, один под другим, по 10 букв в каждом. Верхний ряд пи-сался слева направо, начиная с БУКИ, и дальше — ВЕДИ, ГЛАГОЛЬ, ДОБРО, ЖИВЕТЕ, ЗЕЛО, КАКО, ЛЮДИ, МЫСЛЕТЕ, НАШ. И под ним справа налево – второй ряд. Начиная с буквы «ПОКОЙ». Дальше – РЦЫ, СЛОВО, ТВЕРДО, ФЕРТЪ, ХЕР, ЦЫ, ЧЕРВЬ, ША, ЩА.
Б В Г Д Ж З К Л М Н
Щ Ш Ч Ц Х Ф Т С Р П
И получались такие пары. Букве «Н» соответствовала — «П» (Н = П). «М» соответствовала «Р» (М = Р) и т.д. В такой системе тайнописи, например, слово «ЦАРЬ» бу-дет читаться как «ДАМЬ». Слово «ДОМ» — как «ЦОР».
Часто в старообрядческих сборниках мы встречаем душеполезные загадки. Ответы на эти загадки давались
при помощи простой литореи. Например, «Кое это пре-мудрая вещь, то ни небо ни земля лицом светлообразно. По ней созидаются птицы черны и красны». И ответ: премудрая вещь — ЩУРАЧА. После расшифровки по-лучаем: БУМАГА.
Звуки мелодий в глубокой древности записывались (ко-дировались) буквами, в средние века – особыми значка-ми – невмами.
Шифры и коды сыграли значительную роль в мировой истории. Римский император Юлий Цезарь (100-44 гг. до н.э.), покоривший около двух тысячелетий назад почти всю Европу, посылал приказы своим полководцам при помощи шифра. Во времена американской революции (1775 – 1783 гг) разведчики Джорджа Вашингтона кодировали отправляемую информацию. У этих агентов всегда под рукой находилась особая книга, в которой цифрами были пронумерованы слова, которые могли понадобиться для донесений.
В XVI веке шифры и коды были особенно в ходу сре-ди учёных. В письмах друг к другу они часто пользова-лись кодами, чтобы никто не мог проникнуть в их тайны. Когда знаменитый итальянский астроном и физик Галилей открыл фазы Венеры, своё открытие он зашифровал на бумаге.
Уже в XV- XVI веках рисованный ребус как модное увлечение, остроумная загадка-шутка был известен во Франции, Англии, Германии, Италии.
В древнем Вавилоне (2500 – 2000 гг до н.э.) существо-вала ШЕСТИДЕСЯТЕРИЧНАЯ позиционная система счисления. А двоичная система счисления (ДВОИЧНЫЙ КОД) была придумана математиками и философами за-долго до появления компьютеров, еще в XVII – XIX вв.
Многие народы для передачи информации применяли сигналы кострами и барабанный бой. Древние племена Африки, Центральной Америки и Полинезии употребля-ли для этой цели особые барабаны, с помощью которых передавали звуковые сигналы на огромное расстояние: условный сигнал, услышанный в одном месте, повторялся в другом, передавался далее, — и в короткое время обшир-ная область уведомлялась о каком-либо важном событии. Во время первой войны Италии с Абиссинией все передвижения итальянских войск быстро становились известными негусу Менелику (император Эфиопии с 1889 г); обстоятельство это приводило в недоумение итальянский штаб, не подозревавший о существовании у противника барабанного «телеграфа». По свидетельству путешественников (Лео Фробениус), система звуковых сигналов разработана у некоторых африканских племён так хорошо, что их можно считать обладателями телеграфа более совершенного, чем оптический телеграф европейцев, предшествовавший электрическому.
Ещё с древних времён для защиты секретов люди применяли всевозможную тайнопись, пытались различными способами зашифровать и скрыть информацию.
Известен такой способ. На палку (посох, жезл, ци-линдр, сциталу) наматывалась лента виток к витку. На ленте писали письмо (вдоль оси цилиндра, жезла). После снятия ленты, буквы располагаются в другом порядке, как бы перемешиваются, и понять содержание не возможно. С этим посланием (лентой) отправляли гонца к адресату, у которого была палка (скитала, жезл) точно таких же размеров. Это было одним из первых шифровальных при-способлений, применявшихся ещё в V веке до нашей эры.
Во время Русско-Турецкой войны был такой случай. Турку на лысине написали послание. Когда волосы отросли, его отправили с этим сообщением.
300 лет назад Пётр I писал симпатическими чернила-ми дьяку Виниусу в Москву: «Мин хер Виниус … Вчерашнего дня приехали в Ригу … И впредь буду писать тайными чернилами, — подержи на огне — прочтёшь … а то здешние людишки зело любопытные … А для виду буду писать чёрными чернилами». [5].
Арго — особый тайный язык преступного мира. Рус-ское воровское арго, известное под названием «блатная музыка» или «блат», образовалось на рубеже XVII – XVIII вв из языка офеней — бродячих торговцев. Коро-бейников, торговцев мелким товаром, на дорогах подсте-регали разбойники, иногда преследовали власти. Специ-фика деятельности заставляла их пользоваться своим тайным языком. Блатной жаргон возник из потребности объясняться со своими так, чтобы никто из окружающих не понял содержания разговора.
Со старинных времён арестанты пользовались «специ-альным тюремным языком», перестукивались через сте-ны. Подпольщики, возможно, пользовались схемой, по-казанной на рисунке 1 .
1 2 3 4 5
1 А Б В Г Д
2 Е Ж З И К
3 Л М Н О П
4 Р С Т У Ф
5 Х Ц Ч Ш Щ
6 Ы Ь Э Ю Я
Рис. 1. Тюремная азбука
Каждой букве соответствует условный стук, состоящий из нескольких ударов, разделённых паузой. Комбинация ударов определяется номерами строки и столбца, соответ-ствующими расположению буквы в таблице. Вопрос «Кто там?» будет звучать следующим образом:
« .. ….. …. … … …. …. … . . … .. »
Так, перестукиваясь по рельсам, газопроводам или водо-проводным трубам, можно обмениваться информацией на большие расстояния.
Разведчики, партизаны и пограничники использова-ли «птичий» язык — условный свист, сигналы звуками в подражание звукам птиц и животных.
М.Зощенко писал, как В.И. Ленин делал из хлеба чер-нильницы и писал молоком на полях книги и между строк. Когда молоко высыхает, то «решительно ничего не видно». При нагревании на бумаге выступают коричневые буквы.
Я был немного удивлён, когда в телепередаче в конце 1995 года бывший работник КГБ СССР сказал, что он, работая за границей, пользовался этим способом (молоком). Как видите, если способ старый и всем известный, это не значит, что его нельзя больше применять.
В годы первой мировой войны Саратовских контрраз-ведчиков предупреждали: «… у немцев в России имеют-ся многочисленные агенты. Сведения агенты пересыла-ют, написав их на обыкновенных закрытых письмах СЕК-РЕТНЫМИ ЧЕРНИЛАМИ, неизвестными в России … Немцы думают работать в России и после заключения ми-ра. На агентуру не жалеют денег. Особенно интересуются беспорядками и революционным движением …»
Сохранились шифрованные открытки, направленные в Саратов начальником контрразведывательного отделения штаба главнокомандующего армиями Северного фронта для организации поиска подобных писем. Забавен код для переписки, обнаруженный у пленных германских офице-ров: Германия — будильник, Швейцария — тётка, воен-нопленный — отец и т.д.
Бывший английский контрразведчик, работавший во время второй мировой войны в Европе (Франции, Герма-нии, ловил шпионов в Англии), описывает много эпи-зодов из своей жизни. В том числе, что касается тайнописи. При входе в город всех проверяли. У женщины была корзина с куриными яйцами. Когда офицер взял яйцо, то заметил беспокойство женщины. Её арестовали, на яйце оказалось донесение, написанное уксусом. Контрразведчик подчёркивает, что не смотря на то, что способ давно известен и кого-то уже ловили на этом, т.е. способ скомпрометирован, всё равно им продолжают пользоваться.
Помню, в детстве мы писали друг другу записки. Если на бумаге написать одеколоном, бумага быстро высыхает, и записи не видно. При смачивании бумаги водой, за-пись проявляется. А в школе учащиеся общались на языке жестов и мимики. Дотроньтесь рукой до бровей, затем прикоснитесь к волосам. Таким образом зашифровыва-лись буквы Б и В. Прикосновение пальца к губам, сде-ланным овалом, означало букву Р. Два пальца, верти-кально прижатым к углам прямых губ, обозначали букву П. Наверное этот тайный язык известен и современным школьникам.
В апреле 2002 года СМИ сообщили о разоблачении агента ЦРУ США, за-вербованного работника оборонного предприятия России, который пользовался тайнописью. Запись проявлялась после обработки ватным тампоном, смочен-ным обыкновенной водой. Уж не одеколоном ли они пользовались, начитав-шись моих книг ?!
Вы помните приключения ребят из повести Н. Рыбако-ва «Кортик»? На самом кортике (рукоятке) и ножнах была зашифрованная надпись (криптограмма).
А шифр, который удалось прочитать Шерлоку Холмсу в рассказе Конан Дойля «Пляшущие человечки»?
Вот как звучит слово «Спасите» в повести шведской писательницы А. Линдгрен «Калле Блумквист и Рас-мус»: сос-поп-а-сос-и-тот-е. Находясь под контролем и выкрикивая такую «чушь», дети смогли передать своим друзьям важное сообщение-предупреждение.
Кому-то это может показаться детскими играми. Но я бы не стал так несерьёзно относиться к шифрам, тай-ному письму, кодовым фразам и словам, различным ус-ловным знакам (сигналам) и правилам конспирации. Всё это в какой-то конкретной ситуации вполне может быть применено. Правда, некоторые вещи требуют про-работки и тренировки. А Вы пробовали писать молоком, уксусом или одеколоном? Одно дело — знать теоретически, и другое — уметь практически. Когда я первый раз написал молоком, у меня не получилось — после высыхания молока текст остался виден! То ли раньше бумага была другого качества, то ли теперь молоко не то?
III. КОДИРОВКА И ШИФРЫ
В НАШЕЙ ЖИЗНИ
Кодирование информации — это представление сведе-ний в той или иной стандартной форме, перевод инфор-мации из одной формы представления в другую по некоторому алгоритму.
В нашей повседневной жизни часто встречаются и при-меняются кодировка и шифры. Любой список или опись можно рассматривать как простейший код. 1 – стол, 2 – кресло, 3 – сейф, 4 — . — опись имущества. Список: 1 – Иванов, 2 – Петров, 3 – Сидоров. В расписании поез-дов: 1 – понедельник, 2 – вторник и т.д. Номера телефонов (коды городов).
Номера документов – это, как правило, порядковые номера по журналу учёта. Каждый документ имеет свой номер. Номера паспортов, удостоверений и т.д.
№№ автомобилей – комбинации из букв и цифр. Нет двух автомобилей с одинаковыми номерами.
Нумерологический код (пространственно-нумерологи-ческий гороскоп) — числовая мандала человека.
Генетический код, который передаётся по наследству, используется для установления личности.
В банковских, финансовых и других документах-бланках применяются коды и шифры: код банка, шифр плательщика и получателя, идентификационный номер налогоплательщика (ИНН), №№ счетов.
Кодировка и шифровка в различных каталогах и картотеках: в библиотеках, в кадровых органах и других
службах. Подписные индексы газет, каталоги товара, изде-лий, продукции и т.д.
Маркировка радиодеталей. На резисторах наносятся цветные кольца. Каждому сопротивлению соответствует определённая комбинация из разноцветных колец. Обозначение микросхем состоит из нескольких элементов (букв и цифр). Расшифровка даётся в справочниках.
Автомобильная сигнализация – это электронный код. Каждый автомобиль (каждая сигнализация) имеет свой, отличный от других, ключ – кодированный радиосигнал. В телевидении применяется кодер-декодер.
Маркировка товаров – международный штриховой код.
Индекс предприятий связи на почтовых конвертах. Ка-ждое почтовое отделение имеет свой код.
Кодирование карт, планов городов по принципу шах-матной доски (координаты).
В ЭВМ применяется двоичный код — комбинация из двух цифр: 1 и 0. Машинный язык (международный ки-бернетический язык «АЛГОЛ-60») имеет 500 слов, за-шифрованных двоичным кодом.
Древний язык индейцев аймара, на котором говорят сейчас примерно 2,5 млн. человек в Боливии и Перу, ока-зался очень удобным для компьютерной техники. А всё дело в том, что у аймара не существует неправильных гла-голов и никаких исключений из немногих очень чётких грамматических правил. В Боливии создана ЭВМ «Айма-ра», способная вести синхронный перевод с пяти евро-пейских языков. «Мостиком» для этого перевода стал язык аймара.
Пароль – секретное слово или фраза, своего рода шифр. Применяется не только у военных при смене караула и при встречи разведчиков-шпионов. Он может быть в виде условных знаков, электронной (цифровой) подписи, ис-пользуемой для защиты компьютерных сетей при безбу-мажной передачи сообщений. В системах идентифика-ции людей, опознавания государственной принадлежности кораблей и самолётов используется электронный код.
Азбука Морзе – код, которым пользуются радисты-телеграфисты всего мира (смотри приложение № 1 ).
Различные условные обозначения на картах (планах) и в документах, сигналы управления руками, флажка-ми, фонарями с красным, зелёным и белым светом (приложения № 2, 3 и 4).
На флоте, например, сигнальщик даёт отмашку флажками. Знаки флажного семафора передаются услов-ными движениями рук, как показано в приложении № 5 . При передаче текста после каждой фразы делается короткая пауза [8]. Кроме этого на кораблях и судах вы-вешивают гирлянды разнообразных по цвету и форме флажков. Каждая комбинация таких флажков несёт в себе определённую информацию.
Каждый дорожный знак несёт в себе конкретную информацию, в соответствии с Правилами дорожного движения.
Язык жестов и мимики. Например, язык глухонемых, сурдоперевод речи для глухих.
Шрифт Брайля — рельефноточечный шрифт для письма и чтения слепых (см. приложение № 6). В ос-нове Ш.Б. лежит комбинация 6 точек, дающая воз-можность обозначать буквы, цифры, знаки препинания, математические, химические и нотные знаки.
Нотная азбука – кодирование мелодий.
В римской системе счисления семь чисел обознача-ются (кодируются) буквами: 1 – I, 5 – V, 10 – X, 50 – L, 100 – C, 500 – D, 1000 – M. Остальные числа запи-сываются комбинациями этих букв.
Привлеч внимание экипажа поисково–спасательного самолёта можно, выложив из камней, вытоптав на песке или на снегу геометрические фигуры, вырубив кустарник. На случай чрезвычайной ситуации разработана специальная международная кодовая таблица сигналов (приложение № 7). Знаки должны быть не менее 6 метров в длину и 0,5 м в ширину [9].
Русско-японский словарь — своего рода кодовая таб-лица. Один иероглиф может обозначать целое предло-жение аналогично вышеупомянутой таблице сигналов.
Любителями Интернета в сетевом общении принято использовать специальные значки — смайлики, позво-ляющие передать практически любое настроение. В при-ложении № 8 привожу краткий словарь. Если посмот-реть на смайлик сбоку, то он будет похож на рожицу.
Ребусы (пиктограммы), кроссворды, шарады, анаграм-мы и другие логические задачи. Ключворд — разновид-ность кроссворда, где буквы заменяются на цифры (каж-дой букве соответствует конкретное число). Венгерский кроссворд (филворд) — частный случай способа шифрова-ния перестановкой по таблице. Анаграмма — текстовая головоломка, в которой используется перестановка букв. В каждом фрагменте ребуса закодирован элемент (от од-ной буквы до целого слова) исходного текста. В ребусе, изображённом в приложении № 9, зашифрован извест-ный лозунг с плаката о бдительности: «То, что не должен знать враг, не говори даже другу!». Головоломка ребус сходна с шарадой. Ребус – рисованная, а шарада — тексто-вая задача. Их своеобразие заключается в разделении на части слов, текста. Каждая часть загадывается отдель-но. Вспомним некоторые правила и приёмы составле-ния ребусов:
— название всех предметов, изображённых в ребусе, читаются только в именительном падеже;
— если предмет, изображённый в ребусе, имеет не од-но, а несколько названий, например, «глаз» и «око», или одно общее и одно конкретное название, например, «дерево» и «дуб», то подбирать надо слово, подходя-щее по смыслу;
— если условный знак – запятая – стоит слева от рисун-ка, то от его названия нужно отбросить первую букву, ес-ли справа – то последнюю. Если стоят две-три запятые, то соответственно отбрасываются две-три буквы;
— если два каких-либо предмета или две буквы нарисо-ваны одна в другой, то их названия читаются с при-бавлением буквы «в»;
— если какая-либо буква состоит из другой буквы, то читают с прибавлением «из»;
— если за какой-нибудь буквой или предметом нарисо-вана другая буква или предмет, то читают с прибавле-нием слога «за»;
— если одна фигура или буква нарисована под другой, то читать надо с прибавлением слогов «на», «над», «под» — того, который требуется по смыслу;
— если по какой-либо букве написана другая буква, то читают с прибавлением слога «по»;
— если одна буква лежит у другой или прислонена к ней, то читают с прибавлением «у»;
— если встречается изображение предмета, перевёрну-того вверх ногами, то наименование его нужно читать с конца: не «кот», а «ток»;
— если нарисован предмет, а около него написана, а по-том зачёркнута буква, то из полученного слова надо вы-бросить именно эту букву, а если над зачёркнутой сто-ит другая буква, то в слове надо заменить ею зачёрк-нутую букву;
— если над рисунком стоят цифры 3, 2, 5, 1, 4 , то это значит, что вначале читается третья буква названия рисунка, затем – вторая, за ней – пятая и т.д.;
— если какая-либо фигура в ребусе нарисована бегущей, сидящей, лежащей и т.п., то к названию этой фигуры на-до прибавить соответствующий глагол в третьем лице на-стоящего времени — «бежит», «сидит», «лежит» и т.д.;
— очень часто в ребусах отдельные слоги «до», «ре», «ми», «фа» изображают соответствующими нотами.
Для кодирования телеграмм с результатами наблюде-ний гидрометеорологической службы используются ко-ды КН-02, КН-15.
Стенография — скоропись, способ быстрого письма для записи речи, где буквы, часто встречающиеся буквенные сочетания, слова и словосочетания, заменяются на специ-альные знаки. Человек, не владеющий стенографией, ко-нечно, такие записи не поймёт.
Акрокод — первые буквы слов или строк.
В вычислительных машинах, засекречивающей и шифрующей аппаратуре в качестве носителя информации используются перфокарты и перфоленты. Количество и ме-стоположение отверстий (комбинация) соответствует зако-дированной информации.
Кодовые замки в дипломатах (кейсах) и сейфах. Двер-ные механические и электрические (врезные, накладные и навесные) кодовые замки. Автоматические камеры хранения.
В качестве примера химической тайнописи можно вспомнить случаи, когда хотят поймать взяточника, вы-могателя и метят деньги специальными веществами, которые в обычных условиях незаметны, а в каком-нибудь, например, ультрафиолетовом свете видна над-пись «Взятка».
К шифрованию прибегают довольно часто: на дипло-матической службе, в военном деле, в дневниковых запи-сях — в тех случаях, когда нужно сохранить в тайне содержание сообщения.
В ведущих странах работы в области криптографии, предназначенной для всеобщего применения, ведутся давно и весьма интенсивно. В США ещё в 1978 г ут-верждён и рекомендован для широкого применения на-циональный стандарт криптографического закрытия ин-формации — DES.
Источник
