Московская научно-практическая конференция школьников “Технопарк”.

Проектная работа по теме:

“Тайна криптограммы”.

Выполнил ученик 6 ”А” классаГимназии МИИТ

Ковалёв Дмитрий.Руководитель:

Митусова Светлана Викторовна,Учитель математики гимназии МИИТ.

Москва 2013.

Но еще до введения в обиход данного понятия человек пользовался сокрытием информации с помощью доступных для своего времени способов. Например, во времена правления династии египетских фараонов применялся довольно своеобразный метод передачи тайного письма. В качестве носителя информации выбирался раб, точнее, его голова. Голову брили наголо и водостойкой растительной краской наносили текст сообщения. Когда волосы отрастали, его отправляли к адресату. После того, как раб-носитель информации добирался по назначению, волосы снова сбривали и читали нанесенный текст. Для удобства обработки голову предварительно снимали с плеч. Главными недостатками данного метода являлись слабая оперативность передачи сообщений и большая ненадежность. Ведь в процессе путешествия носитель сообщения мог быть убит, мог заболеть, наконец, мог просто сбежать.

Новый импульс в развитии шифровального дела был дан в связи с появлением проводного телеграфа и изобретением радио. Скорость передачи информации несоизмеримо возросла, и все большие объемы ее были подвержены перехвату и прочтению. Первый шифровальный аппарат, предположительно, изобрел Леонардо да Винчи. Сначала люди использовали для передачи сообщений исключительно голос и жес ты.

С возникновением письменности задача обеспечения секретности и подлинности передаваемых сообщений стала особенно актуальнойПоэтому именно после возникновения письменности появилось искусство тайнописи, искусство "тайно писать" - набор методов, предназначенных для секретной передачи записанных сообщений от одного человека другому. Первые действительно достоверные сведения с описанием метода шифрования относятся к периоду смены старой и новой эры и описывают шифр Цезаря - способ, которым Юлий Цезарь прятал свои записи от излишне любопытных глаз. С высоты достижений современной криптографии шифр Цезаря предельно примитивен: в нем каждая буква сообщения заменялась на следующую за ней по алфавиту. Однако для того времени, когда умение читать и писать было редким.

Самые эффективные шифровки по-прежнему те, которые включают в себя не только механический элемент шифра а еще и личную договоренность. К примеру, мы с вами договариваемся, что Красная площадь называется улицей Проспектом мира, и после этого можем смело назначать друг другу свидание, используя кроме обычного шифра еще и такие названия. В результате даже если само шифрованное послание будет дешифровано, то уважаемые наблюдатели смогут прочесать всю улицу Проспекта мира, в то время как мы мирно встретимся на Красной площади.

В наши дни общепринято полагать, что область применения криптографии, шифров и кодов ограничена военной и дипломатической сферой, компьютерными технологиями и банковским делом. Между тем, еще несколько веков назад криптограммы играли важную роль в литературе и философии.

1. Применение чужих, малоизвестных алфавитов. 2. Написание слов в обратном порядке. 3. Направление письма изменяется с каждой

строкой- «бустрофедон». 4. Запись текста в виде некоторой фигуры.

5. Размещение букв в определенном условном порядке между другими буквами. 6. Нарочитое изменение знаков.

7. Липограмма – способ письма с опущением гласных букв.

8. Замена одних букв другими по их месту в алфавите. 9. Употребление специальных шаблонов.

10. Замена букв условными знаками или цифрами, или группами букв.

и а н б

н н е ы

о е п л

п т р и

л я и !

Читается так: ИАНБННИЫОЕПЛПТРИЛЯИ! Но на самом деле так: ИНОПЛАНЕТЯНИ ПРИБЫЛИ!

Применим в качестве ключа, например, слово Пеликан. На рис. показаны две таблицы, заполненные текстом сообщения и ключевым словом. В верхней строке левой таблицы записан ключ, а номера под буквами ключа определены в соответствии с естественным порядком соответствующих букв ключа в алфавите. Если бы в ключе встретились одинаковые буквы, они бы были пронумерованы слева направо. В правой таблице столбцы переставлены в соответствии с упорядоченными номерами букв ключа. При считывании содержимого правой таблицы по строкам и записи шифртекста группами по пять букв получим шифрованное сообщение:ГНВЕП ЛТООА ДРНЕВ ТЕЬИО РПОТМ БЧМОР СОЫЬИ

Для обеспечения дополнительной скрытности можно повторно зашифровать сообщение, которое уже прошло шифрование. Такой метод шифрования называется двойной перестановкой. В случае двойной перестановки столбцов и строк таблицы перестановки определяются отдельно для столбцов и отдельно для строк. Сначала в таблицу записывается текст сообщения, а потом поочередно переставляются столбцы, а затем строки. При расшифроввании порядок перестановок должен быть обратным.ТЮАЕ ООГМ РЛИП ОЬСВКлючом к шифру двойной перестановки служит последовательность номеров столбцов и номеров строк исходной таблицы (в нашем примере последовательности 4132 и 3142 соответственно).

Магическими квадратами называют квадратные таблицы с вписанными в их клетки последовательными натуральными числами, начиная от 1, которые дают в сумме по каждому столбцу, каждой строке и каждой диагонали одно и то же число. Шифруемый текст вписывали в магические квадраты в соответствии с нумерацией их клеток. Если затем выписать содержимое такой таблицы по строкам, то получится шифртекст, сформированный благодаря перестановке букв исходного сообщения. В те времена считалось, что созданные с помощью магических квадратов шифртексты охраняет не только ключ, но и магическая сила. Пример магического квадрата и его заполнения сообщением  ПРИЛЕТАЮ ВОСЬМОГО показан на рис.

ПРИЛЕТАЮ ВОСЬМОГО .Шифртекст, получаемый при считывании содержимого правой таблицы по строкам, имеет вполне загадочный вид:

ОИРМ ЕОСЮ ВТАЬ ЛГОП

Число магических квадратов быстро возрастает с увеличением размера квадрата. Существует только один магический квадрат размером 3х3 (если не учитывать его повороты). Количество магических квадратов 4х4 составляет уже 880, а количество магических квадратов 5х5 - около 250000.

16 3 2 13

5 10 11 8

9 6 7 12

4 15 4 1

о и р м

е о с ю

в т а ь

л г о п

ы

Я назвал эту криптограмму криптограмма-пирамида.Шифрование происходит в три этапа.Первый этап–смещаем буквывправо в каждой горизонтали. Вторым этапом смещаются буквы подиагонали вверх налево. Третьим этапом буквы смещаются по диагонали вверх направо. Чтобы расшифровать, надо проделать тоже самое вобратном порядке и направлении. Если слово короче предложенного, то оставляются пустыеклетки, если длиннее, то можно добавить ячейки в основанияпирамиды.

Способы шифровки.

•Узелковое письмо .

Диск Энея

Криптография – важнейшая наука, без Криптография – важнейшая наука, без которой невозможно было бы сохранение которой невозможно было бы сохранение личной информации в секрете. Способы личной информации в секрете. Способы криптографии постоянно усложняются. криптографии постоянно усложняются. Сейчас без шифрования и защиты Сейчас без шифрования и защиты информации не может существовать ни информации не может существовать ни одно предприятие, имеющее какие-либо одно предприятие, имеющее какие-либо ценные или научные сведения.ценные или научные сведения.