ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования города Москвы

Колледж малого бизнеса №4

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Защита информации»

на тему: «История криптографической деятельности»

Подготовила

Студентка группы МО – 42

Романова Елена

2013

Криптогра́фия (от 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. Изначально криптография изучала методы шифрования информации — обратимого преобразования открытого (исходного) текста на основе секретного алгоритма и/или ключа в шифрованный текст (шифртекст). Традиционная криптография образует раздел симметричных криптосистем, в которых зашифрование и расшифрование проводится с использованием одного и того же секретного ключа. Помимо этого раздела современная криптография включает в себя асимметричные криптосистемы, системы электронной цифровой подписи (ЭЦП), хеш-функции, управление ключами, получение скрытой информации, квантовую криптографию. Криптография не занимается: защитой от обмана, подкупа или шантажа законных абонентов, кражи ключей и других угроз информации, возникающих в защищенных системах передачи данных. Криптография — одна из старейших наук, ее история насчитывает несколько тысяч лет.

Проблема защиты информации путем ее преобразования, исключающего ее прочтение посторонним лицом, волновала человеческий ум с давних времен. История криптографии - ровесница истории человеческого языка. Более того, первоначально письменность сама по себе была криптографической системой, так как в древних обществах ею овладели только избранные. Священные книги Древнего Египта, Древней Индии тому примеры.

Разные люди понимают под шифрованием разные вещи. Дети играют в игрушечные шифры и секретные языки. Это, однако, не имеет ничего общего с настоящей криптографией. Настоящая криптография должна обеспечивать такой уровень секретности, чтобы можно было надежно защитить критическую информацию от расшифровки крупными организациями - такими, как мафия, транснациональные корпорации и крупные государства. Однако сейчас, со становлением информационного общества, она становится центральным инструментом для обеспечения конфиденциальности.

Проблема использования криптографических методов в настоящий момент особо актуальна, так как:

расширилось использование компьютерных сетей, в частности сети Интернет;

появление новых мощных компьютеров, технологий сетевых и нейронных вычислений сделало возможным дискредитацию криптографических систем.

Криптография древнего периода

История криптографии насчитывает около 4 тысяч лет. В исторических документах древних цивилизаций Индии, Египта, Месопотамии имеются сведения о системах и способах составления шифрованного письма. Так, в древнеиндийских рукописях содержится изложение 64-х способов преобразования текста. Среди них написание знаков не по порядку, а вразброс по некоторому правилу. Многие из приводимых способов следует рассматривать как криптографические, т.е. обеспечивающие секретность переписки. Приведена система замены букв. Упоминается, что тайнопись является одним из 64-х искусств, которым следует владеть как мужчинам, так и женщинам.

Более достоверные сведения о применяемых системах шифров относятся к периоду возникновения государств древней Греции. В Спарте в V-VI веке до нашей эры существовала хорошо развитая криптография. К этому времени относятся описания двух известных приборов для шифрования - Сцитала и таблица Энея, которые осуществляют перестановку букв в тексте и замену букв открытого текста отрезками на прямой. Полибий описывает систему шифра, называемую «квадрат Полибия», представляющую собой замену каждой буквы парой чисел - координатами буквами в квадрате 5 на 5, в котором написаны буквы алфавита. Юлий Цезарь в книге «Записки о галльской войне» описывает шифр, в котором буквы заменяются в соответствии с подстановкой, в которой каждая буква сдвинута на три позиции вправо.

Криптография в средние века

С упадком античной цивилизации и образованием в Европе варварских государств, криптография потеряла свои позиции. Грамотность в то время была крайне низка, поэтому зашифровывать сообщения не было необходимости. Однако в арабском мире криптография не только не пришла в упадок, а продолжала развиваться, достигнув значительных успехов.

В период расцвета арабских государств (VIII век н.э.) криптография получила новое развитие. Слово «шифр» арабского происхождения, так же как и слово «цифра». В 855 году появляется «Книга о большом стремлении человека разгадать загадки древней письменности», в том числе и с применением нескольких шифралфавитов. В 1412 году издается 14-томная энциклопедия, содержащая обзор всех научных сведений - «Шауба аль-Аша». Составитель ее Шебаб аль Кашканди. В данной энциклопедии содержится раздел о криптографии, в котором приводятся описания всех известных способов шифрования. В этом разделе имеется упоминание о криптоанализе системы шифра, который основан на частотных характеристиках открытого и шифрованного текста. Приводится частота встречаемости букв арабского языка на основе изучения текста Корана.

Криптография в эпоху Возрождения (XIV-XVI вв.)

Симеоне де Крема был первым (1401), кто использовал таблицы омофонов для сокрытия каждого гласного в тексте при помощи более чем одного эквивалента. Спустя более чем сто лет эти таблицы для успешной защиты от криптоаналитических атак использовал Эрнан Кортес.

Первая организация, посвятившая себя целиком криптографии, была создана в Венеции (Италия) в 1452 году. Три секретаря этой организации занимались взломом и созданием шифров по заданиям правительства. В 1469 году появляется шифр пропорциональной замены «Миланский ключ».

Отцом западной криптографии называют учёного эпохи Возрождения Леона Баттисты Альберти. Он попытался создать шифр, который был бы устойчив к частотному криптоанализу. Альберти предложил вместо единственного секретного алфавита, как в моноалфавитных шифрах, использовать два или более, переключаясь между ними по какому-либо правилу. Однако он так и не смог оформить своё открытие в полную работающую систему, что было сделано уже его последователями.

Очередной известный результат принадлежит перу германского аббата Иоганна Тритемия, которого многие историки считают вторым отцом современной криптологии. В 1518 году он описал шифр, в котором каждая следующая буква шифруется своим собственным шифром сдвига. Его подход был улучшен Джованом Баттистой Белласо, который предложил выбирать некоторое ключевое слово и записывать его над каждым словом открытого текста. Каждая буква ключевого слова используется для выбора конкретного шифра сдвига из полного набора шифров для шифрования конкретной буквы, тогда как в работе Тритемия шифры выбираются просто по циклу. Для следующего слова открытого текста ключ начинал использоваться снова, так, что одинаковые слова оказывались зашифрованы одинаково. Кроме этого, Тритемий первым заметил, что шифровать можно и по две буквы за раз - биграммами (хотя первый биграммный шифр - Playfair - был предложен лишь в XIX веке).

В 1550 году итальянский математик Джероламо Кардано, состоящий на службе у папы римского, предложил новую технику шифрования - решётку Кардано. Этот способ сочетал в себе как стеганографию (искусство скрытого письма), так и криптографию. Затруднение составляло даже понять, что сообщение содержит зашифрованный текст, а расшифровать его, не имея ключа (решётки) в то время было практически невозможно.

Фрэнсис Бэкон в своей первой работе 1580 года предложил двоичный способ кодирования латинского алфавита, по принципу аналогичный тому, что сейчас используется в компьютерах. Используя этот принцип, а также имея два разных способа начертания для каждой из букв, отправитель мог «спрятать» в тексте одного длинного сообщения короткое секретное.

Самым известным криптографом XVI века можно назвать Блеза де Виженера. В своём трактате 1585 года он описал шифр, подобный шифру Тритемия, однако изменил систему выбора конкретного шифра замены для каждой буквы. Одной из предложенных техник было использование букв другого открытого текста для выбора ключа каждой буквы исходного текста. Описанный шифр известен как шифр Виженера и, при длине случайного ключа равной длине открытого текста, является абсолютно стойким шифром, что было математически доказано много позже (в XX веке в работах Шеннона). Другая техника использовала результат шифрования для выбора следующего ключа - то, что впоследствии использует Фейстель и компания IBM при разработке шифра DES в 1970-х годах.

Криптография в России развивалась по пути христианских стран. Датой появления криптографической службы следует считать 1549 год с момента образования «посольского приказа», в котором имелось «цифирное отделение». Используемые шифры - такие же как в западных странах - значковые, замены, перестановки. Петр I полностью реорганизовал криптографическую службу, создав «Посольскую канцелярию». В это время применяются для шифрования коды, как приложения к «цифровым азбукам».