Презентация Немного о криптографии (внеклассное мероприятие)

Немного о криптографии Криптогра́фия (от др.-греч. κρυπτός — скрытый и γράφω — пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации. Проще говоря, это искусство письма секретными кодами и его дешифровка. Преподаватель ФГКОУ СОШ № 150 Олексина И.И. Шифрование текстов и сообщений зародилось около 4 тыс. лет назад. В глубокой древности тайнопись считалась одним из 64-х искусств. Примеры использования криптографии можно встретить в священных иудейских книгах, в том числе в книге пророка Иеремии (VI век до н. э.) В те давние времена стали появляться криптографические устройства, например, Скитала, также известная как «шифр древней Спарты». Сведения о способах шифрованного письма можно обнаружить уже в документах древних цивилизаций Индии, Египта, Месопотамии. Среди самых простых — иероглифическое письмо, написание знаков не по порядку, а вразброс по некоторому правилу. .   Одним из первых применил шифрование текста Гай Юлий Цезарь. Он создал собственную систему тайнописи, которая вошла в историю под названием "алфавит Цезаря". Тайнопись Цезаря была достаточно примитивна, ее секрет заключался лишь в перестановке букв алфавита: вместо А надо было писать Г, вместо Б - Д, вместо В - Ж и т.д. Октавиан, впоследствии император Август, пользовался похожей системой, только он менял не четвертую букву, а вторую, ставя Б на место А, В на место Б и так дал ее. Выдающиеся философы, правители, воины, шпионы пользовались шифровками и тайнописями. Русская тайнопись возникает не позднее XIII веке. В предписываемом послу Николаю Воркачу наказе царя Федора Ивановича говорилось: "писат писма мудрою азбукою, чтоб оприч Царского Величества никто не разумел".   Подьячие Приказа тайных дел и посольские дьяки нередко прибегали к зашифрованной переписке ("затейное письмо"). Ключ к расшифровке этих посланий не записывался, его заучивали наизусть. Как правило, затейное письмо составлялось по одному из наиболее примитивных способов зашифровки, получивших название "тарабарской грамоты». Секрет данного способа заключался в простой перестановке, когда текст сообщения разбивался на слоги, и последние переставляли вместе с буквами по заранее заданному принципу. Иногда каждая буква заменялась своим особым, причудливым знаком. Нередко писцы прибегали к написанию фраз в обратном порядке или не дописывали буквы - подобный шифр назывался "полусловицей". В конце 80-х - начале 90-х годов XVI века знаменитый математик Франсуа Виет помог французскому королю Генриху IV раскрыть испанский шифр, позволивший читать всю секретную испанскую корреспонденцию.  В XVII веке при французском короле Людовике XIII, когда фактическим главой государства был кардинал Ришелье, последний, успешно пользовался услугами Антуана Россиньолякоторого считают основателем современной криптографии, для расшифровки интересовавшей кардинала шифрованной корреспонденции гугенотов. Различные способы криптографии применялись для зашифровки военных, дипломатических, торгово-финансовых, нелегально-политических, религиозно-еретических текстов.    Разработке методов шифрования были посвящены работы итальянских математиков 15-16 веков. Известный философ Фрэнсис Бэкон в 1580 году предложил двоичный способ кодирования латинского алфавита, по принципу аналогичный тому, что сейчас используется в компьютерах. На рубеже ХVII-ХVIII в. в. в России происходят серьезные экономические и политические преобразования. Их олицетворением стало правление Петра I Великого. Петр I оценил огромное значение тайнописи. Истории известна шифрованная переписка царя с адмиралом Ф.М.Апраксиным, фельдмаршалами Огильви, Б.П.Шереметьевым. Российские "цыфирные азбуки" и "ключи" начала XVIII в. представляют собой простые шифры замены, при котором элементы текста замещаются на условные обозначения, в качестве которых вырабатывалась целая система цифр, особых значков, специально составленных алфавитов. Так, в шифровках Петр изображал имя гетмана И.С.Мазепы (после его открытого перехода на сторону шведского короля Карла XII в октябре 1708 г.) - в виде топора и виселицы, предводителя восстания в 1707-1709 гг. К.А.Булавина -виселицы. Впрочем, простоту тайнописи не стоит изображать как легкодоступную для дешифровальщиков того времени. Так, один из русских шифров петровской эпохи англичане сумели прочитать лишь через 25 лет. Перед началом Второй мировой войны ведущие мировые державы имели электромеханические шифрующие устройства. Примером таких устройств была «Энигма», которую использовали сухопутные войска Германии и шифр которой считался невзламываемым. Работу по «борьбе» с «Энигмой» вела группа из трёх польских математиков, которые умели читать многие сообщения, зашифрованными «Энигмой». У одного из них, Мариана Реевского зародилась идея бороться с криптографической машиной с помощью другой машины. Идея озарила Реевского в кафе, и он дал машине имя «Бомба» по названию круглого пирожного. У. Черчилль в 1914 году в качестве главы британского Адмиралтейства был инициатором организации английской дешифровальной службы. Он способствовал созданию в составе военно-морских сил Британии криптоаналитической группы, которая вошла в историю радиошпионажа как "комната 40". Дальнейшая работа по взлому «Энигмы» была организована в Блетчли-парке, сегодня являющемся одним из предметов национальной гордости Великобритании. Одну из пяти групп возглавлял известный математик Алан Матисон Тьюринг. Ярким эпизодом является случай с бомбардировкой Ковентри 14 февраля 1940 года, о которой премьер-министру Великобритании Уинстону Черчиллю было известно заранее благодаря расшифровке приказа. Однако Черчилль, опираясь на мнение аналитиков о возможности Германии догадаться об операции «Ультра», принял решение о непринятии мер к защите города и эвакуации жителей. Криптография в литературе Криптография оказала влияние и на литературу. Упоминания о криптографии встречаются ещё во времена Гомера и Геродота, хотя они описывали искусство шифрования в контексте различных исторических событий. Впервые как центральный элемент художественного произведения криптография используется в рассказе «Золотой жук» Эдгара Алана По (1843 г.) В нём писатель не только показывает способ раскрытия шифра, но и результат, к которому может привести подобная деятельность — нахождение спрятанного сокровища. Однако, по мнению Дэвида Кана, лучшим описанием применения криптографии является рассказ 1903 года Артура Конан Дойля «Пляшущие человечки». В рассказе великий сыщик Шерлок Холмс сталкивается с разновидностью шифра, который не только прячет смысл написанного, но, используя символы, похожие на детские картинки, скрывает сам факт передачи секретного сообщения. В рассказе герой успешно применяет частотный анализ, а также предположения о структуре и содержании открытых сообщений для разгадывания шифра Если раньше криптоаналитиками были большей частью лингвисты, то в наше время это удел «чистых» математиков. Алан Матисон Тьюринг, Клод Шеннон, Владимир Александрович Котельников и многие другие математики, инженеры внесли свой вклад в развитие криптографии. В современном мире криптография находит множество различных применений. Кроме очевидных — собственно, для передачи информации, она используется в сотовой связи, платном цифровом телевидении при подключении к Wi-Fi и на транспорте для защиты билетов от подделок, и в банковских операциях, и даже для защиты электронной почты от спама.