От какого арабского слова произошло слово шифр
Шифр-комбинация цифр, произошло от арабского слова ноль, произносится как»сыфр».
Новые вопросы в Литература
Чому навчає вірш думка Тараса Шевченка
треба скласти ланцюжок подій до тексту яйце райце
И. С. Никитин встреча зимы найди олицетворения
6 клас ть твір-роздум за початком «Немає цікавішого, ніж. ».
D Встанови відповідність: 1 2 Міф про Нарциса Міф про Тефнут 3 Міф про створення ночі А Давня Індія Б Давня Греція в Давній Єгипет Т даю 20 балів
Происхождение слова шифр
Шифр. Это заимствование из французского восходит к латинскому cifra — «цифра», которое средневековая латынь в свою очередь позаимствовала из языка арабов, называвших словом sifr пустоту, «ноль». Родство цифры и шифра неудивительно, ведь шифр может представлять собой набор цифр.
Шифр. Французское — chiffre (шифр, код). Слово «шифр» было заимствовано из французского языка в середине XVIII в. Этимологию этого слова связывают со старофранцузским cifre (цифра), которое происходит от латинского cifra (цифра). Цифры прежде всего использовались первыми шифровальщиками для кодирования секретной информации. Производные: шифровщик, шифровать.
раньше ши́фра, шифрова́ть. Через нем. Chiffre — то же или нем. chiffrieren «шифровать» или прямо из франц. chiffre, chiffrer. Первоисточником этих слов является араб. ṣifr «нуль» (Литтман 77; Клюге-Гётце 92; Гамильшег, ЕW 219). Ср. ци́фра.
- толковый словарь: лексическое значение слова шифр
- синонимический словарь: синонимы слова шифр
Шифры из прошлого: тайнопись и загадки докомпьютерной эпохи
История хранит много загадочных тайнописей и криптограмм. Разгадав их, можно раскрыть преступление, узнать государственную тайну или найти настоящий пиратский клад. О том, какие приемы шифрования использовались до появления компьютеров и где искать скрытые сокровища, читайте в нашей статье
⇣ Содержание
- Страница 1 — «Дыры-фуфыры, ляка-маляка и пепепеляка» — как научиться понимать секретный язык
- § Скитала: древнегреческая палочка-шифровалочка
- § Линейка Сен-Сира: шифруем на коленках
- § Решетка Кардано и как ее сделать самому
- § Загадки старого математика
- § Тайнопись Фёдора Кузьмича
- § Шифр, который поможет раскрыть убийство
- § Пятнадцать человек на сундук мертвеца
- § Заключение
Теоретически можно разгадать любой шифр. Для успешной расшифровки необходимо научиться пользоваться логикой — простейшие примеры логических выводов могут выглядеть так. Если текст засекречен с помощью подстановочного шифра, а первые шесть букв послания стоят перед восклицательным знаком, логично предположить, что это обращение «Привет!». Если в тексте есть слово из двух букв, то почти наверняка это предлог. И так далее. Конечно, это логика простейшего примера. При более сложных вариантах шифрования важна собственная интуиция, чтобы с помощью шестого чувства догадаться, какой же метод был применен. Проблема в том, что алгоритмов шифрования существует бесчисленное множество, к тому же могут применяться комбинации подходов, что значительно усложняет задачу.
Современные компьютерные системы многократно усложнили расшифровку данных. Часто разработчики какого-нибудь известного проекта, чтобы закрыть все дыры в собственном программном обеспечении, предлагают всем желающим попробовать свои силы в дешифровке. Так, например, в 2013 году основатель «ВКонтакте» Павел Дуров предложил всем желающим принять участие в расшифровке его переписки с братом Николаем в новом мессенджере Telegram.
В качестве вознаграждения победителю сулился приличный приз — 200 тысяч долларов. Спустя год никто так и не выполнил эту задачу (по крайней мере так говорится в официальном блоге проекта), а конкурс продолжили, увеличив награду до 300 тысяч за взлом протокола. Любопытной была реакция некоторых членов сообщества, которые сожалели о такой строгой формулировке задания и предлагали взломать сам сервер.
Безусловно, работа такого уровня стоит больших денег. Но не стоит думать, что в современных условиях дешифрованием могут заниматься только программисты и хакеры. К счастью, прошлый век оставил нам уйму загадок и полезной пищи для того, чтобы размять «серые клеточки». В этом материале мы собрали самые интересные методы шифрования докомпьютерной эпохи, а также неразгаданные послания от наших предков.
Появление письменности стало одним из переломных моментов в истории человечества, дало мощный импульс к развитию знаний в самых разных областях. Но как только человек понял, что может передавать свои мысли в виде графических символов, он тут же начал искать способы делать это тайно, чтобы лишь избранные могли прочесть написанное. Родились первые алгоритмы шифрования, а вместе с ними стали появляться и диковинные приспособления, которые служили ключом к пониманию зашифрованного текста.
⇡#Скитала: древнегреческая палочка-шифровалочка
В Древней Спарте использовали вот такую вот палицу, которая называется скитала (если верить сотрудникам музея Сен-Сир, где выставлена такая штука, она сделана приблизительно в пятом веке до нашей эры).
На этот посох наматывалась по спирали полоска пергамента с зашифрованным посланием. Смысл такого “гаджета” был в том, что прочитать эту полоску мог лишь обладатель скиталы аналогичного размера. При правильном размере витка буквы послания совпадали, и получался связный текст. Устройство было очень простым и практичным, хотя особо надежным его назвать никак нельзя.
Согласно легенде, этот “шифр” сумел разгадать еще Аристотель, а в 1841 году в июльском журнале Graham’s Magazine его редактор Эдгар Аллан По опубликовал статью «Несколько слов о тайнописи» (A FEW WORDS ON SECRET WRITING), в которой рассказал про скиталу и поведал об остроумном методе дешифровки скиталы любого диаметра.
По словам родоначальника детективного жанра, для “взлома” скиталы нужно взять, скажем, шестифутовый конус и намотать на него ленту с текстом, а затем перемещать вдоль длины конуса, пока текст не станет читаемым. Страсть Эдгара По к различным головоломкам и шифрам нашла свое отражение не только в его бессмертных произведениях. Будучи редактором журнала, он вел активное общение с читателями, призывая присылать ему ребусы и зашифрованные послания, которые он старался разгадывать совместно с подписчиками издания, совершенствуя тем самым свои навыки в криптологии.
⇡#Линейка Сен-Сира: шифруем на коленках
На следующей фотографии вы можете наблюдать вещь, которая имеет определенное сходство с логарифмической линейкой (простое механическое устройство для математических расчетов).
Эта вещь и есть линейка, только шифровальная. Её название — “Линейка Сен-Сира” — произошло от названия военного училища, которое в свое время организовал Наполеон Бонапарт.
Это высшее учебное заведение выпустило немало известных личностей — маршалов и военачальников. Военному искусству здесь обучался сам Шарль де Голль, а некоторое время в ней учился и Жорж Шарль Дантес, кавалергард, чья пуля на дуэли оборвала жизнь известного поэта Александра Сергеевича Пушкина.
В военной академии Сен-Сир придумали простое и оригинальное устройство, состоящее из двух частей — алфавитной линейки и подвижного бегунка с написанным алфавитом и прорезью. Принцип шифрования этой линейкой был очень простым и основывался на замещении букв алфавита. Но, в отличие от шифра Цезаря, где общий сдвиг букв при письме был одним и тем же (например, вместо А — Б, вместо В — Г и так далее), в линейке Сен-Сира был реализован шифр замещения с переменным сдвигом, так называемый шифр Блеза де Виженера, французского дипломата, жившего в шестнадцатом столетии.
Блез де Виженер
Обычное замещение текста — слишком слабый способ шифрования, который очень просто разгадывается с помощью банальной логики и статистики употребления тех или иных букв в языке. Помните, как лихо расшифровал подобный шифр сыщик Шерлок Холмс в рассказе “Пляшущие человечки” Артура Конан Дойля? Аналогично можно было бы расшифровать шифр Цезаря. Но с шифром Виженера у великого сыщика не вышло бы так просто разгадать загадку, ведь одна и та же буква в кодируемом сообщении могла иметь разные подстановки.
Джованни Батиста Беллазо
Интересно, что человек, давший имя этому шифру, никакого отношения к нему не имел. На самом деле его автором был итальянский математик Джованни Батиста Беллазо. Его труды и изучил Блез де Виженер во время своей двухлетней дипломатической миссии в Риме. Вникнув в простой, но эффективный принцип шифрования, дипломат сумел преподнести эту идею, показав ее комиссии Генриха III во Франции.
Суть нового принципа шифрования заключалась в том, что величина сдвига для замещения букв была переменной и определялась ключевым словом или фразой. Долгое время этот метод считался неуязвимым для разгадывания, и даже авторитеты в области математики признавали его надежность. Так, легендарный автор приключений “Алисы в зазеркалье” и “Алисы в стране чудес”, писатель-математик Льюис Кэрролл в своей статье «Алфавитный шифр» прямо и категорично называет шифр Виженера “невзламываемым”. Эта статья вышла в детском журнале в 1868 году, но даже спустя полвека после статьи Чарльза Латуиджа Доджсона (это настоящее имя автора сказок про Алису) научно-популярный американский журнал Scientific American продолжал утверждать, что шифр Виженера невозможно взломать.
Для расшифровки шифра Виженера использовалась специальная таблица, которая называлась tabula recta.
Линейка Сен-Сира — это своего рода механическая таблица Виженера. Пользоваться линейкой Сен-Сира несложно. Предположим, вы хотите закодировать текст MORTALENEMY ключевым словом POST. Многократно пишем это ключевое слово, чтобы получившееся выражение было по длине таким же, как шифруемый текст. Получается так:
На линейке подбираем положение бегунка, чтобы начало алфавита совпадало с буквой P и смотрим, какая буква соответствует первой букве шифруемого текста М. Это — буква B. Аналогичным образом букве O соответствует буква С, R меняется на J и так далее. В результате мы получаем зашифрованное слово: BCJMPZWGTAQ.
Проверить свое понимание принципов работы с шифром Виженера можно с помощью онлайнового сервиса — шифратора, кодировщика и декодировщика данного метода.
Помимо скиталы, на основе таблицы Виженера (tabula recta) было создано множество карманных «склерозников» разных форм, которые упрощали тайнопись. Наряду с линейкой Сен-Сира, большой популярностью пользовались шифровальные круги, идею которых подсказал в своих трудах Леон Баттиста Альберти — итальянский учёный середины XV столетия.
Леон Баттиста Альберти
Во время войны Севера и Юга в США (1861–1865 годов) диск Альберти (иногда можно встретить название “колеса Альберти”) — кружок диаметром девять с половиной сантиметров — лежал в кармане у разведчиков и связистов. Шифровальный диск был сделан из плотной светло-желтой картонки и состоял из двух концентрических кругов, скрепленных посередине. Внутренний диск содержал буквы и окончания, а внешний включал в себя группу сигнальных цифр. Секретное устройство украшали буквы A.J.M. — инициалы главного начальника связи, генерала Альберта Дж. Майера.
Для отчетности каждый такой круг имел порядковый номер, который был закреплен за владельцем.
⇡#Решетка Кардано и как ее сделать самому
Часто так бывает, что талантливый человек входит в историю как автор какого-то одного открытия, а прочие его заслуги при этом остаются в тени. Наверное, то же самое можно сказать про Джероламо Кардано.
Даже если вы не разбираетесь в автомобилестроении, то наверняка слышали о каком-то карданном вале. Это такая деталь, которая передает крутящий момент от коробки передач или раздаточной коробки к редуктору переднего или заднего моста. Джероламо придумал этот шарнирный механизм, но, помимо “автомобильного” изобретения, у Кардано было много других блестящих идей, например о пользе переливания крови. Еще одно изобретение Кардано — шифрование по трафарету или решетке.
Решетка Кардано знакома каждому, кто хоть раз смотрел бессмертный советский сериал с Василием Ливановым в роли Шерлока Холмса. В заглавных титрах одной из серий этого фильма показана идея шифрования решеткой Кардано — из массы бессмысленных символов сквозь прорези в нужных местах решетки как будто проступал осмысленный текст.
Решетка Кардано может быть двух видов — простая и симметрично-поворотная. В первом случае для шифрования применяется трафарет с отверстиями, через которые «фильтруется» полезный текст. Другой вариант решетки, более интересный, состоит в том, чтобы использовать симметричный (квадратный) трафарет, который можно применять несколько раз, просто поворачивая его вокруг центра. Поворотная решетка Кардано позволяет записать текст массивом символов так, что результат будет выглядеть совершенно нечитаемым, например:
Решетка Кардано была очень практичной и удобной. Чтобы прочитать секретный текст, не нужно было «решать кроссворд» или тратить время на обучение секретному языку. Этим шифром предпочитали пользоваться многие известные личности, например кардинал Ришелье и русский драматург и дипломат Александр Грибоедов.
Сделать решетку Кардано очень легко даже за несколько минут. Возьмите тетрадный лист в клетку или разлинуйте квадрат, например со стороной в восемь клеток.
По центру квадрата проведите две перпендикулярные черты, отделив четыре зоны. Затем заполните каждую из зон номерами клеток. Нумерацию клеток следует начинать из угла и вести ее так, чтобы направление нумерации каждый раз было по часовой стрелке.
В каждой части квадрата есть набор цифр. Необходимо в произвольном порядке закрасить цифры от 1 до 16 так, чтобы числа не повторялись в разных частях решетки (например, если в первой зоне закрашена двойка, то в других зонах ее закрашивать уже не нужно).
Закрашенные клетки — это отверстия, которые необходимо вырезать. Квадратная решетка Кардано готова.
Приложите ее к листу и впишите текст. Затем поверните ее на 90 градусов и продолжайте писать текст, затем снова поверните и так до тех пор, пока весь квадрат под решеткой не будет заполнен текстом.
Чтобы вам было легче разобраться с принципом построения решетки, скачайте бесплатное приложение Владимира Беглецова “Шифратор решетки Кардано”. С помощью этой программы можно генерировать решетку разной размерности, а также кодировать и расшифровывать текстовое сообщение.
⇡#Загадки старого математика
Истинный изобретатель шифра Виженера Джованни Батиста Беллазо оставил после себя настоящую зарядку для ума. После публикации трактата о криптографии La Cifra del Sig, Giovan Battista Bellaso (откуда, вероятнее всего, Виженер и узнал об алгоритме шифрования) Джованни издал два дополнительных тома с практическими примерами. В одном из этих дополнений он предлагает читателям разгадать семь загадок — несколько вариантов зашифрованного текста. Полагая при этом, что знаний, изложенных в данном трактате, читателям хватит, чтобы осилить закодированные текстовые фрагменты. Но то ли итальянский математик слишком переоценил качество своего преподавательского таланта, то ли ученики у него были ленивые, но неразгаданные задачи из этого учебника дошли до наших дней.
Погодите, не спешите махать руками. Да, Беллазо был итальянцем. И язык у него был немного не такой, как у современных жителей Рима. Но это ровным счетом ничего не означает. Большую часть его головоломок спустя почти пять столетий разгадал английский любитель тайн Тони Гаффни (Tony Gaffney), который, что примечательно, не знал итальянского языка. Главное — найти правильный подход, а содержание расшифрованного текста роли не играет. Но если уж будет совсем тяжело, можно посмотреть подсказку у Тони на этом сайте.
⇡#Тайнопись Фёдора Кузьмича
Зачем приходит человек в этот мир — не знает никто. Жизнь пролетает в мгновение ока, оставляя потомкам лишь память о делах и поступках. После смерти появляется некоторая недосказанность, возникают вопросы, ответы на которые найти, быть может, никогда никому не удастся. Жизнь сибирского старца Фёдора Кузьмича была именно такой — она оставила после себя много легенд и загадок, в том числе связанных с тайнописью.
Чем же примечателен был этот человек? Фёдор Кузьмич, или Феодор Томский, был скитальцем. Этот старец вел очень аскетичную жизнь: он проводил время в молитве и посте, по возможности избегал мирской суеты, ел сухари, размоченные в воде, ложился спать на доску, покрытую холстом. За свою праведную жизнь этот человек был даже канонизирован Русской православной церковью в лике праведных в составе Собора сибирских святых.
Но есть одна тайна, которую Фёдор Кузьмич унес в могилу, — тайна его происхождения. Еще при жизни этого человека появились слухи о том, что на самом деле седовласый старец — совсем не тот, за кого себя выдает. Народ полагал, что этот человек был тем, о ком Александр Сергеевич Пушкин написал эпитафию: «Всю жизнь свою провел в дороге, простыл и умер в Таганроге». То есть Александром I, императором, самодержцем Всероссийским.
Есть много косвенных исторических фактов, свидетельствующих в пользу мифа о том, что популярный среди простого люда старец действительно мог быть Александром I. Старец иногда ронял фразы о событиях Отечественной войны 1812 года, о жизни Петербурга, удивлял воспоминаниями об Аракчееве и Кутузове. Удивительное внешнее сходство, поразительное совпадение факта появления Фёдора Кузьмича в Сибири через несколько лет после смерти императора, образованность старца, которую тот старательно скрывал, разговоры самодержца перед смертью о желании отречься от престола и многие другие обстоятельства надолго поссорили историков. Одни из них утверждают, что старец Фёдор Кузьмич был самозванцем, другие говорят о тождественности с Александром I, третьи идентифицируют этого человека как Фёдора Александровича Уварова, тайного осведомителя. Окончательную точку в этом вопросе мог бы поставить тот, кто сумел бы расшифровать послание самого старца.
Перед самой смертью Фёдора Кузьмича купец Семен Феофанович Хромов, у которого проживал старец, попробовал спросить прямо: «Есть молва, что ты, батюшка, не кто иной, как Александр Благословенный… Правда ли это. » Старец перекрестился и ответил: «Чудны дела Твои, Господи… Нет тайны, которая бы не открылась». Умирая, старец простер свою руку, указав на холщовый мешочек, висевший над кроватью, после чего сказал: «В нем моя тайна.»
Среди оставшихся после смерти старца пожитков купец нашел странные вещи: резное распятие из слоновой кости, псалтырь, цепь ордена Андрея Первозванного, документ, похожий на свидетельство о бракосочетании императора Александра I. Но самая главная находка — короткие записки из мешочка, в которых использовалась тайнопись.
Расшифровка этого текста, если верить последним словам старца, могла бы дать ответ на главный вопрос — кем же он был на самом деле. Записки представляли собой пару бумажных лент, исписанных с обеих сторон. Помимо этих записок, была найдена и выдержка из Священного Писания, которая заканчивается странной допиской старца в самом конце: «Ныне отец. Преж(де) царь.»
Попытки разобраться в легенде о сибирском старце предпринимали многие известные люди, в числе которых был, например, писатель Лев Николаевич Толстой. Но увы — их выводы были субъективными, расшифровать записи Фёдора Кузьмича так никто и не смог. Зато у вас есть шанс сделать это.
⇡#Шифр, который поможет раскрыть убийство
Вполне вероятно, что среди читателей найдутся прагматичные люди, которым будет скучно просто так тратить свои усилия на поиски ключа к шифрованным загадкам. Ну что же, и на этот случай есть интересная задача, которая приведет к поимке настоящего убийцы. В 2011 году Федеральное бюро расследований обратилось к общественности с просьбой о помощи в расшифровке текста. Событие уже само по себе удивительное, но еще более странными являются обстоятельства этого обращения.
30 июня 1999 года на кукурузном поле было обнаружено тело некоего Рикки Маккормика. При жизни этот человек был безработным, неоднократно судимым и проживал на пособие по инвалидности. Тело Маккормика было найдено в 15 милях от последнего места его проживания. Собственного автомобиля у Рикки не было, а с помощью общественного транспорта добраться до этого поля он не мог. Дело приобрело еще более запутанный ход, когда в кармане его брюк полиция обнаружила странные бумажки с зашифрованным текстом. Экспертиза показала, что данные записки были сделаны приблизительно за три дня до убийства. Люди, знавшие Маккормика близко, заявили, что этот шифр был известен ему с детства и Рикки часто использовал его в своих записях.
Признаков насильственной смерти не было, не был понятен и мотив возможного убийства. Однако спустя 12 лет ФБР все-таки переквалифицировало это происшествие в убийство и более внимательно изучила криптограммы. Поначалу специалисты ФБР были уверены в том, что взлом кода Маккормика — вопрос времени. Однако даже усиленная работа специалистов группы криптоанализа ФБР и Американской криптоаналитической организации ни к чему не привела. Даже если в записке не будет указано имя убийцы, она может содержать сведения о последнем месте нахождения Рикки перед смертью.
Криптос: разгадка на три четверти
Перед центральным офисом ЦРУ в Лэнгли, штат Виргиния, расположена удивительная скульптура, состоящая из беспорядочного, на первый взгляд, набора символов.
Вряд ли где-нибудь еще вы найдете что-то похожее. В процессе строительства нового здания образовалось незанятое пространство, которое решили занять какой-нибудь инсталляцией. Работать над ней поручили американскому скульптору Джиму Сэнборну. Скульптура должна была быть необычной и отражать суть места, где она была установлена.
Было решено создать скульптуру-загадку, состоящую из символов, этакое зашифрованное послание. Обязательным условием для такой «тайнописи» было то, что метод для шифрования не должен был быть привязан к компьютерам. Алгоритм, который использован при составлении текста скульптуры, должен быть не сложнее тех, что применялись во времена, когда компьютерной техники не было и в помине. Поэтому теоретически взломать сообщение, оставленное Сэнборном, может любой человек, используя исключительно карандаш и бумагу. Поскольку скульптор, как и большинство людей творческих профессий, был очень далек от знания криптографии, он обратился за помощью к Эдварду Шейдту (Edward M. Scheidt), который как раз ушел с поста главы криптографического центра Лэнгли.
Вполне возможно, что впоследствии Сэнборн сожалел о том, что согласился на такую работу. Еще до того, как скульптура была завершена, энтузиасты пытались прорваться к творению и сфотографировать его. А потом и вовсе разошлись. Заядлые «детективы», мечтающие раскрыть код скульптуры, стали переходить рамки дозволенного. Узнав откуда-то телефон Сэнборна, они атаковали его звонками, требуя выдать код расшифровки, обзывая при этом несчастного скульптора какими угодно словами, вплоть до «агент Сатаны».
Скульптура «Криптос» представляет собой набор символов, разбитый на четыре секции. Буквы расположены в плоскости, которая схожа с развивающимся флагом или свитком, скрученным в виде буквы S. С 1990 года сообществу удалось разгадать содержимое только трех секций этой скульптуры. Четвертая же оказалась намного сложнее. Сам Сэнборн как-то в интервью сказал, что хотел бы умереть прежде, чем ответ будет найден. Почему? Загадка. И поймет ее только тот, что вскроет данный код. Оригинальный взгляд на Cryptos и некоторые подробности можно найти в этом материале.
Вперед, за сокровищами: криптограммы Бейла
Наверное, многие из зрителей, наблюдавших за приключениями Индианы Джонса, задавались вопросом: «А откуда у него все эти знания о кладах и заброшенных городах?» Конечно, доктор Джонс — вымышленный персонаж, все его приключения — это плод фантазии Стивена Спилберга и Джорджа Лукаса. Однако кое-что в его образе соответствует действительности — множество неразгаданных археологических и исторических тайн, над которыми может поломать голову любой человек. Одна из таких загадок — «криптограммы Бейла». Расшифровка нескольких фрагментов текста, возможно, приведет вас к огромному богатству.
Появилась эта загадка очень странно — в виде опубликованной брошюры. По словам человека, который опубликовал криптограммы в этой брошюре, их ему прислал некий Роберт Моррис, владелец гостиницы, в которой останавливался Томас Джефферсон Бейл — охотник на бизонов и любитель острых ощущений. Текст брошюры представлял собой пересказ слов Роберта Морриса — мол, в 1817 году Томас Бейл преследовал с компанией охотников бизонье стадо и совершенно случайно нашел богатейшую золотую жилу, располагавшуюся «где-то в 250—300 милях к северу от Санта-Фе». В то время это была территория Мексики, и случайные золотоискатели стали думать, как переправить найденный клад в США.
Томас Джефферсон Бейл со спутниками перевез находку в Сент-Луис (Миссури), где часть золота обменял на драгоценные камни, чтобы уменьшить вес «багажа». А затем он спрятал весь клад в подземном руднике «неподалеку от Бафорда».
Согласно легенде, рассказанной в брошюре, перед тем как отправиться в очередной поход, Бейл на всякий случай оставил у Морриса коробку с криптограммами. В случае своей смерти Томас просил вскрыть коробку, извлечь бумаги и по ним отыскать тайник, после чего, оставив себе треть найденного, передать остальное родственникам и друзьям погибших. Ключ для разгадки криптограмм Бейл послал какому-то «проверенному» человеку, который должен был передать его в 1832 году Моррису. Но этот человек так и не объявился. Моррис не знал, что делать с криптограммами и в конце концов, в возрасте 84 лет передал их автору брошюры. Используя текст Декларации независимости США как ключ, автор брошюры сумел разгадать вторую криптограмму. Но открыть секрет двух других ему оказалось не по силам. И тогда, по его словам, он решил рассказать о шифре Бейла всем.
Если вам вся эта история показалась смешным вымыслом, знайте — вы не одиноки. Есть много скептиков, утверждающих, что вся эта история — розыгрыш от начала и до конца. Некоторые исследователи даже попробовали назвать имя этого шутника. На наш взгляд, наиболее интересное предположение, которое выдвигалось скептиками — все эти криптограммы составил уже упоминавшийся нами выше Эдгар Аллан По. По крайней мере такая шутка была бы в его духе. За свою не очень долгую жизнь редактор журнала Graham’s Magazine частенько разыгрывал доверчивых читателей. Например, опубликованный им рассказ The Journal of Julius Rodman («Дневник Джулиуса Родмена») с описанием первого путешествия через Скалистые горы Северной Америки совершённого цивилизованными людьми был принят за чистую монету. В 1840 году члены Сената Соединенных Штатов считали произведение Эдгара По абсолютно достоверным, и в реестре Конгресса США данный текст фигурировал в качестве официального отчёта.
Были и другие розыгрыши писателя — например, с помощью рассказа “История с воздушным шаром” в газете Sun он заставил поверить наивного обывателя, что пересечь Атлантический океан можно за три дня на воздушном шаре с горячим воздухом.
Ну а если все-таки криптограммы Бейла — не шутка и не вымысел Эдгара По? Не известно, что за текст спрятан за шифром, но одно известно точно — это действительно зашифрованный текст, а не беспорядочный набор символов. Карл Хаммер, один из первопроходцев в компьютерном криптоанализе, используя методы математической статистики доказал, что криптограммы Бейла — это не случайный набор данных. В тексте всех трёх документов прослеживаются циклические отношения, характерные именно для зашифрованного текста. Если верить этому доказательству, текст зашифрован именно методом подстановки цифр вместо букв.
Криптограмма, хранящая тайну месторасположения тайника
Разгаданная криптограмма о содержимом тайника
А стоит ли овчинка выделки? Сумма богатства, спрятанного Бейлом, согласно различным оценкам экспертов, изучавших этот вопрос, может составлять десятки миллионов долларов. Оригинал рукописи до сих пор хранится в библиотеке конгресса США, ну а клад до сих пор не найден.
⇡#Пятнадцать человек на сундук мертвеца
Французский пират Оливье Левассёр (Olivier Levasseur) прожил не очень долгую жизнь и завершил ее, как и многие другие пираты, на виселице.
Он был повешен в городе Сен-Поль на острове Реюньон. При жизни за свою жестокость и скорость, с которой одноглазый пират атаковал жертву, он получил прозвище Ла Бюз (на французском La Buse — это канюк, ястреб).
По одной из версий, некоторые из похождений Левассёра нашли отражение в знаменитой книге Стивенсона «Остров сокровищ».
Первое время пират успешно промышлял в Атлантическом океане, но со временем ситуация изменилась. Власти Великобритании и Франции открыли настоящую охоту на пиратов Карибского моря, и Оливье пришлось менять место своей деятельности. Левассёр перебрался в Индийский океан, где продолжал грабить суда.
Но в 1730 году Оливье все же попал в руки правосудия. Согласно легенде, когда пирата вели на эшафот, он вырвался и со словами «Найди мои сокровища, кто сможет понять!» сорвал с шеи ожерелье и бросил его в толпу зевак. На ожерелье были надписи, всего семнадцать строк — зашифрованное указание, где хранится один из самых больших кладов в истории человечества, оцениваемый более чем в 1 миллиард фунтов стерлингов. Судьба того ожерелья осталась загадкой, но загадочные символы люди переписали и размножили.
С тех пор сотни людей потеряли головы, а заодно и все свои сбережения, полагая, что сумели разгадать код жестокого пирата. Но увы! Сокровища до сих пор ждут того, кто верно расшифрует криптограмму Ла Бюза.
⇡#Заключение
Человеческий ум изобретателен, и способов передачи тайной информации придумано немыслимое количество. Поэты, например, шифровали свои послания при помощи акростиха — когда первые буквы строк составляют слова. Музыканты перекладывали свои мысли на ноты, а математики применяли формулы. Морзе додумался перевести все буквы в «точки» и «тире». Все это очень интересно и слишком необъятно, чтобы рассказать в одной статье.
Изучение алгоритмов шифрования может быть простым хобби, способом убить время, а может стать делом всей жизни. Им можно заниматься из корысти, а можно просто для того, чтобы повысить самооценку. Если вы взялись за это всерьез, но оказались в тупике, пусть вас не смущает стойкость шифра. Ведь даже неудачные попытки разгадать спрятанный текст развивают мышление и логику.
Компьютерные системы все надежнее и надежнее прячут новые секреты от посторонних глаз. Но, к счастью, наши предки оставили нам много загадок, которые еще только предстоит решить. И это здорово. Ведь трудно представить себе какой была бы жизнь, если бы в ней не было места секретному и таинственному. В этом нам повезло — всем людям есть, что скрывать. Хотя, конечно, куда интереснее раскрывать чужие тайны, чем разглашать свои.
Ключевые понятия в шифровании
Иногда процесс шифрования является достаточно простым и автоматическим. Но иногда в нём случаются сбои. Чем больше вы знаете о шифровании, тем в большей безопасности вы будете при возникновении подобных ситуаций. Для начала, если вы этого ещё не сделали, рекомендуем ознакомиться с руководством «Что я должен знать о шифровании?»
В настоящем руководстве мы рассмотрим пять основных идей. Это важные понятия о процессе шифрования:
- Шифр и ключ
- Симметричное и асимметричное шифрование
- Закрытые и открытые ключи
- Проверка личности для людей (отпечаток открытого ключа)
- Проверка личности для сайтов (сертификаты безопасности)
Шифр и ключ anchor link
Вы наверняка сталкивались с чем-либо на первый взгляд непонятным. Это могло быть похоже на надпись на чужом языке или вовсе на какую-то бессмыслицу. Что-то препятствовало прочтению и пониманию. Но это вовсе не означает, что было использовано шифрование .
Каковы отличия чего-то зашифрованного от непонятного?
Шифрование — это математический процесс, используемый для превращения информации в нечитаемый (зашифрованный) вид. При этом восстановление первоначального вида информации (расшифровывание) возможно лишь с помощью специальных знаний. В процессе шифрования используются шифр и ключ.
Шифр — это набор правил (алгоритм), используемый при шифровании и расшифровывании. Это чётко определённые, выраженные в виде формулы правила, которым необходимо следовать.
Ключом является инструкция для шифра: как именно нужно шифровать и расшифровывать данные . Ключи являются одной из наиболее важных концепций в шифровании.
Один ключ или несколько? anchor link
При использовании симметричного шифрования существует единственный ключ как для шифрования, так и расшифровывания данных.
Старые способы шифрования были симметричными. В «шифре Цезаря», использованном Юлием Цезарем, ключом для шифрования и для расшифровывания сообщений был сдвиг по алфавиту на три символа. Например, символ «A» будет изменён на «Г». Сообщение «ШИФРОВАНИЕ — ЭТО КРУТО» превратится с помощью этого ключа («три») в «ЫЛЧУСЕГРЛЗ АХС НУЦХС». Тот же самый ключ используется и для расшифровывания сообщения обратно в исходный вид. Симметричное шифрование все ещё применяется сегодня. Оно часто существует в форме «потоковых» и «блочных шифров», которые используют сложные математические процессы для усложнения взлома. В настоящее время процесс шифрования данных проходит в несколько этапов, максимально усложняя извлечение исходных данных при отсутствии подходящего ключа. Современные алгоритмы симметричного шифрования, такие как алгоритм Advanced Encryption Standard (AES), являются надёжными и быстрыми. Симметричное шифрование широко используется компьютерами для таких задач, как шифрование файлов, разделов жёстких дисков на компьютере, полного шифрования дисков и устройств, а также шифрования баз данных, например в менеджерах паролей. При расшифровывании информации, зашифрованной с помощью симметричного шифрования, у вас будут запрашивать пароль . Именно поэтому мы рекомендуем использовать надёжные пароли и предоставляем пособие по созданию надёжных паролей для защиты зашифрованной информации.
Наличие лишь одного ключа может быть полезно, если вы единственный человек, нуждающийся в доступе к зашифрованной информации. Но обладание единственным ключом может стать проблемой при желании поделиться доступом к зашифрованной информации с другом, находящимся вдали от вас. Что, если вы не можете лично встретиться с ним для передачи ключа? И как поделиться ключом через небезопасное подключение к интернету?
Асимметричное шифрование, также называемое шифрованием с открытым ключом, решает эти проблемы. Асимметричное шифрование использует два ключа: закрытый ключ (для расшифровывания) и открытый ключ (для шифрования).
Симметричное шифрование
Асимметричное шифрование
- Быстрое
- Медленное
- Не требует больших вычислительных мощностей
- Требует больших вычислительных мощностей
- Используется для шифрования как больших, так и маленьких сообщений
- Используется для шифрования небольших сообщений
- Необходим обмен ключами как для шифрования, так и для расшифровывания
- Ключом для расшифровывания делиться нельзя, необходимо передать лишь открытый ключ, используемый для шифрования
- Не может использоваться для проверки личности (аутентификации)
- Может использоваться для проверки личности (аутентификации)
Симметричное и асимметричное шифрование часто используются совместно для шифрования при передаче данных.
Асимметричное шифрование: закрытые и открытые ключи anchor link
Закрытый и открытый ключи создаются парами. Они математически связаны друг с другом. Вы можете представить их в виде камня, расколотого пополам. Если соединить обе половинки, то они идеально подойдут друг к другу, образуя единое целое. Ни одна часть никакого другого камня не подойдёт. Файлы открытого и закрытого ключей совпадают также. Они состоят из очень больших чисел, генерируемых компьютером.
Несмотря на своё название, открытый ключ не используется для открытия чего-либо (в отличии от реального ключа). Его предназначение заключается в другом. Более подробную информацию о работе открытых и закрытых ключей вы можете найти в нашем руководстве «Глубокое погружение в мир сквозного шифрования».
Открытым ключом называется файл, который вы можете свободно передать любому человеку или даже опубликовать где-то. Если кто-то захочет отправить вам сообщение, зашифрованное с помощью сквозного шифрования, ему понадобится ваш открытый ключ.
Расшифровать это сообщения вы сможете, используя свой закрытый ключ. В связи с тем, что закрытый ключ используется для чтения зашифрованных сообщений, необходимо хранить его в безопасности в надёжном месте. В дополнение отметим, что с помощью закрытого ключа вы можете подписывать свои письма, тем самым надёжно подтверждая их авторство.
Поскольку закрытый ключ в конечном итоге представляет собой файл, хранящийся на устройстве, мы настоятельно рекомендуем вам защитить паролем и зашифровать это устройство. Рекомендуем ознакомиться с нашими руководствами по созданию надёжных паролей и шифрованию устройств.
Открытый ключ
Закрытый ключ
Можно сказать, что, отправляя информацию по каналам связи, вы будто отправляете обычную почтовую открытку. На открытке отправитель напишет «Привет!» и отправит её получателю. Сообщение не зашифровано, и поэтому сотрудники почты и вообще все, кому в руки попадёт открытка, смогут прочитать это сообщение.
Справа вы видите такую же открытку с тем же сообщением, но в зашифрованном виде. Теперь для всех посторонних это сообщение выглядит как какая-то тарабарщина.
Как это сделано? Отправитель нашёл открытый ключ получателя. Он отправил сообщение, зашифровав его с помощью найденного открытого ключа. Также отправитель использовал свой закрытый ключ для того, чтобы оставить цифровую подпись в этом сообщении, подтверждая таким образом, что сообщение написал действительно он.
Обратите внимание, что метаданные об отправителе и получателе сообщения, времени отправки и получения, пути доставки и прочем не будут зашифрованы и останутся видны. Третьим лицам будет ясно, что отправитель и получатель общаются и используют шифрование, но прочитать содержание их сообщений будет невозможно.
Для кого вы шифруете? Является ли он тем, кем представился? anchor link
Теперь у вас может возникнуть вполне резонный вопрос: «Понятно, что мой открытый ключ позволяет кому-то отправлять мне зашифрованное сообщение, а мой закрытый ключ позволяет прочитать это зашифрованное сообщение. Но что, если кто-то притворяется мной? Что, если кто-то создаст новые открытый и закрытый ключи и станет выдавать себя за меня?»
Именно здесь и раскрывается польза шифрования с открытым ключом. Вы можете подтвердить свою личность и проверить личность собеседника. Давайте подробно рассмотрим возможности использования закрытого ключа.
Помимо того, что ваш закрытый ключ позволяет читать сообщения, зашифрованные с помощью вашего открытого ключа, с его помощью вы также можете оставлять в отправляемых вами сообщениях цифровую подпись, которую невозможно подделать. Таким образом вы подтверждаете авторство своих сообщений.
Получатель увидит вашу цифровую подпись вместе с сообщением и сравнит её с данными, указанными в вашем открытом ключе.
Давайте посмотрим, как это работает на практике.
Проверка личности для людей (отпечаток открытого ключа) anchor link
При отправке любых сообщений мы обычно полагаемся на добросовестность людей, участвующих в доставке наших сообщений. Как и при отправке обычного письма, мы не ожидаем, что сотрудник почтовой службы будет вмешиваться в нашу переписку. Было бы дикостью, если бы кто-то перехватил письмо вашего друга, открыл его и заменил содержимое, а затем отправил бы дальше на ваш адрес, как будто бы ничего и не произошло. Вероятность подобного вмешательства всё-таки существует.
Зашифрованные сообщения подвержены такому же риску. Однако шифрование с открытым ключом позволяет нам проверить, была ли подделана информация в сообщении, проверив подлинность цифровой подписи собеседника.
Открытый ключ — это файл с огромным количеством символов. Но существует и удобный для чтения «отпечаток ключа », соответствующий данному ключу.
В области компьютерной безопасности слово «отпечаток» имеет множество значений.
Одним из вариантов употребления этого слова является «отпечаток ключа» — строка с символами вида «65834 02604 86283 29728 37069 98932 73120 14774 81777 73663 16574 23234». Эта строка позволяет с абсолютной уверенностью утверждать, что ваш собеседник использует правильный закрытый ключ.
Некоторые приложения формируют отпечаток ключа в виде QR-кода, который вы с собеседником сканируете с устройств друг у друга.
С помощью так называемой «проверки отпечатков» вы можете убедиться в том, что человек, представляющийся кем-то в сети, действительно им и является.
Лучше всего подобную проверку проводить при личной встрече. Вашему собеседнику необходимо посимвольно сравнить отпечаток вашего открытого ключа, находящегося на вашем устройстве, с отпечатком вашего же ключа, но находящегося у него. Несмотря на утомительность проверки такой длинной строки символов («342e 2309 bd20 0912 ff10 6c63 2192 1928»), её необходимо провести. Если вы не можете встретиться лично, можно передать свой отпечаток через другой защищённый канал связи, например через другой использующий сквозное шифрование мессенджер или чат, или разместить отпечаток на сайте HTTPS .
Проверка отпечатка ключа собеседника обеспечит более высокую степень уверенности в том, что вы действительно общаетесь с нужным человеком. Но и этот способ не идеален, потому что в случае кражи (или копирования) закрытых ключей (например, с помощью вредоносного ПО на вашем устройстве или физического доступа к вашему устройству), злоумышленник сможет использовать тот же отпечаток ключа. Именно поэтому, если ваш закрытый ключ скомпрометирован, необходимо сгенерировать новую пару открытого и закрытого ключей и передать на сравнение собеседникам новый отпечаток открытого ключа.
Итог: возможности шифрования с открытым ключом anchor link
Использование шифрования с открытым ключом может предоставить пользователям:
Секретность: использование шифрования с открытым ключом при отправке сообщения обеспечивает секретность переписки, поскольку прочитать данное сообщение сможет лишь тот, кому оно действительно предназначалось.
Подлинность: получатель сообщения, подписанного с помощью шифрования с открытым ключом, может проверить подлинность авторства при наличии у него открытого ключа отправителя.
Целостность: сообщение, зашифрованное или подписанное с помощью шифрования с открытым ключом, как правило, не может быть подделано; иначе оно не будет расшифровано, либо авторство сообщения не будет подтверждено. Это означает, что даже непреднамеренное искажение сообщения (например, из-за проблем со связью) будет обнаружено.
Проверка личности для веб-сайтов и сервисов (сертификаты безопасности) anchor link
Вы можете задуматься об эквиваленте проверки отпечатка ключа для сайтов и сервисов в интернете. Как удостовериться в том, что вы используете настоящий, а не подложный или фишинговый сайт? Как быть уверенным в том, что никто не вклинивается в ваше подключению к сайту или сервису?
При использовании сквозного шифрования пользователи делятся своим открытым ключом со всеми своими собеседниками, чтобы убедиться в подлинности личности каждого пользователя. Тот же принцип работает и при использовании шифрования транспортного уровня: ваш компьютер автоматически проверяет открытый ключ сайта или сервиса на подлинность и принадлежность данному сайту или сервису. В данном случае ключ называется сертификатом безопасности.
Ниже вы можете увидеть пример сертификата безопасности нашего сайта, открытого в стандартном браузере. Информацию о сертификате безопасности можно просмотреть, нажав на значок замка в строке адреса HTTPS браузера и затем выбрав «сведения о сертификате».
Браузер на компьютере может шифровать подключение к сайту, используя HTTPS. Сайты часто используют сертификаты безопасности, чтобы показать браузеру свою подлинность и обеспечение безопасного подключения. Благодаря этому можно быть уверенным в том, что никто не сможет изменить передающиеся данные. Браузеры проверяют эти сертификаты на соответствие открытым ключам доменных имён (например www.google.com, www.amazon.com или ssd.eff.org). Сертификаты являются одним из способов определения безопасности общения с человеком или сайтом – соответствует ли данный открытый ключ этому сайту или человеку. А каким образом компьютер узнает, какой именно открытый ключ является подходящим для посещаемых сайтов?
Современные браузеры и операционные системы используют список доверенных центров сертификации (Certification authority, CA). Открытые ключи из этих центров сертификации уже будут у вас при установке браузера или покупке компьютера. Центры сертификации подписывают открытый ключ сайта лишь после того, как они удостоверились в том, что этот сайт на законных основаниях владеет доменом (например, www.example.com). Открывая HTTPS-сайт, браузер проверяет предоставленный этим сайтом сертификат на наличие подписи надёжного центра сертификации. Это значит, что сторонняя организация, которой можно доверять, подтверждает подлинность данного сайта.
Тот факт, что сертификат безопасности
сайта был подписан центром сертификации, ещё не означает, что сайт является безопасным. У центров сертификации не безграничные возможности — они не могут проверить, заслуживает ли доверия тот или иной сайт. Например, сайт может использовать надёжный протокол передачи данных HTTPS, но при этом будет размещать мошеннические и вредоносные программы . Будьте бдительны и узнайте больше, прочитав наше руководство по защите от вредоносных программам и фишинга.Время от времени при посещении сайтов вы будете видеть сообщения об ошибках, связанных с сертификатами. Чаще всего это происходит в отеле или кафе, где локальная сеть, к которой вы подключены, пытается перехватить ваше соединение с сайтом, направляя вас к своему порталу для входа в систему ещё до выхода в интернет. Также это случается из-за какой-либо бюрократической ошибки в системе сертификатов. Однако иногда это происходит потому, что злоумышленник (хакер, вор, полиция или шпион) вмешивается в зашифрованное соединение. К сожалению, определить разницу между этими случаями очень трудно.
Это означает, что вам ни в коем случае не стоит игнорировать предупреждение об ошибках, связанных с сертификатом безопасности на сайтах, где вы вводите свои учётные данные, либо читаете какую-либо конфиденциальную информацию.
Итог: симметричные и асимметричные ключи, отпечатки открытых ключей. anchor link
Пример рукопожатия безопасности транспортного уровня (TLS handshake)
При использовании шифрования транспортного уровня браузер вашего компьютера и компьютер сайта, который вы посещаете, используют как симметричные, так и асимметричные алгоритмы шифрования.
Рассмотрим конкретный пример совместной работы этих способов шифрования при подключении к данному сайту (https://ssd.eff.org/), использующему протокол HTTPS.
Открывая HTTPS-сайт, браузер и сервер сайта совершают очень быстрый обмен некоторыми данными. Этот процесс называется «рукопожатием» (handshake). Браузер (Google Chrome, Mozilla Firefox, Tor Browser и т.д.) общается с сервером (компьютером), на котором расположен наш сайт — https://ssd.eff.org.
При осуществлении рукопожатия браузер и сервер отправляют друг другу запросы для определения общих настроек алгоритмов шифрования (наборов шифров). Вы можете представить себе это как оживлённую беседу между вашим браузером и нашим сервером ssd .eff.org об известных им методах шифрования, об их предпочтениях в выборе метода и о том, какой метод шифрования им обоим следует применить при общении. «Знакомо ли нам обоим совместное использование асимметричного алгоритма (RSA) с симметричным алгоритмом (AES)? Да, хорошо. Если же с этой комбинацией алгоритмов шифрования мы не знакомы, какие другие алгоритмы шифрования мы знаем?»
Затем ваш браузер, используя асимметричное шифрование, отправляет сертификат открытого ключа на ssd.eff.org в доказательство того, что вы действительно являетесь тем, за кого себя выдаёте. Сервер сайта проверяет этот сертификат открытого ключа на соответствие вашему открытому ключу. Это происходит в целях предотвращения перехвата соединения злоумышленником.
После подтверждения вашей личности сервер сайта, используя симметричное шифрование, создаёт новый файл симметричного секретного ключа. Затем он асимметрично шифрует открытый ключ браузера и отправляет его обратно браузеру. Браузер расшифровывает этот файл, используя свой закрытый ключ.
Если этот симметричный ключ работает, то браузер и сервер веб-сайта используют его для дальнейшего шифрования данных. Этот обмен данными является рукопожатием TLS. Таким образом, если рукопожатие прошло корректно, то ваше подключение обозначается как безопасное соответствующим значком в адресной строке браузера рядом с названием HTTPS-сайта ssd.eff.org.
Для более глубокого изучения открытых и закрытых ключей, а также процесса проверки личности, прочтите наше руководство по шифрованию с открытым ключом.