4.4. Краткий очерк по истории криптографии.

Криптография (в переводе с греческого языка — тайнопись) - это область научных, прикладных, инженерно-технических исследований и практической деятельности, которая связана с обеспечением информационной безопасности, а также преодолением криптографических средств защиты информации (криптоанализ).

Основным понятием криптографии является понятие шифра. Шифр является совокупностью некоторых алгоритмов, преобразующих открытый конфиденциальный текст в хаотический набор знаков (букв, чисел или специально придуманных символов), называемый шифртекстом. Алгоритм шифрования является обратимым, то есть позволяет из шифртекста восстановить исходный текст. Процесс преобразования шифрованного текста в открытый называется расшифрованием. Эти преобразования зависят от секретного ключа. Смена ключа приводит к появлению другого шифртекста. Приведем примеры шифров, которые человечество использует с глубокой древности.

4.4.1. Шифр простой замены.

Шифр простой замены характеризуется тем, что при его использовании отдельные части открытого текста заменяются некоторыми эквивалентами. Для построения шифра простой замены необходимо выписать буквы алфавита (в алфавитном порядке) и под ними подписываются произвольно переставленные буквы этого алфавита, группы цифр или различные символы, например:

Абвгдежзиклмнопрстуфхцчшщыьэюя пецчжрэанвозтбсиуфгхлщдяьюкшым

(для сокращения длины ключа в русском языке буква Ё заменяется на Е,Й на И, Ъ на Ь)

или:

а б в г д е ...

0 1 2 5 31 47 59 96...

или:

abcdtf...

!@#$%*...

Данная подстановка однозначно задает соответствие между знаками открытого и шифрованого текста и является ключом.

Зашифруем слово «криптография» по первому ключу, получим следующий шифртекст:

Винсфбчипхнм

Последний случай описан в известном рассказе А. Конан-Дойля «Пляшущие человечки». Там буквы открытого текста заменялись на забавные фигурки и шифртекст выглядел как детский рисунок.

4.4.2.Шифр вертикальной перестановки

Шифром перестановки называется некоторая вполне определенная перестановка элементов открытого текста. За элементы перестановки принимаются отдельные буквы текста. Ключом в данном шифре является порядок перестановки букв. Шифр вертикальной перестановки является одним из частных случаев шифра перестановки. Суть его заключается в следующем. Возьмем некий ключ, например 3 6 7 9 4 1 8 2 10 5, и пусть имеется открытый текст:

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
М	О	Ж	Н	О	З	А	Щ	И	Т
И	Т	Ь	И	Н	Ф	О	Р	М	А
Ц	И	Ю	С	П	О	М	О	Щ	Ь
Ю	Ш	И	Ф	Р	А	В	Е	Р	Т
И	К	А	Л	Ь	Н	О	И	П	Е
Р	Е	С	Т	А	Н	О	В	К	И

Осуществляя по ключу перестановку столбцов получаем шифртекст:

3	6	7	9	4	1	8	2	10	5
Ж	З	А	И	Н	М	Щ	О	Т	О
Ь	Ф	О	М	И	И	Р	Т	А	Н
Ю	О	М	Щ	С	Ц	О	И	Ь	П
И	А	В	Р	Ф	Ю	Е	Ш	Т	Р
А	Н	О	П	Л	И	И	К	Е	Ь
С	Н	О	К	Т	Р	В	Е	И	А

Выпишем текст по столбцам в одну строку:

ЖЬЮИАСЗФОАННАОМВООИМЩРПКНИСФЛТМИЦЮИРЩРОЕИВОТИШКЕТАЬТЕИОНПРЬА

В случае если длина текста меньше размера таблицы, то свободные ячейки заполняются произвольными буквами. Шифр горизонтальной перестановки отличается тем, что выписка шифртекста производится по строкам.

Изучение достижений современной криптографии невозможно без знания исторических закономерностей развития этой науки. Только знание истории криптографии позволяет понять истоки и закономерности развития ее фундаментальных идей, представить в полной мере картину постоянного соперничества разработчиков шифров и дешифровальщиков. Нередко успехи и неудачи криптографов оказывали серьезное влияние на ход войн, революций, внешнюю и внутреннюю политику, проводимую различными государствами.