Роман Душкин - Математика и криптография : тайны шифров и логическое мышление

Впрочем, иногда такие шифрограммы удаётся взломать и по-другому. Никто не отменял выкрадывание ключей, разные шпионские штучки и прочие не совсем честные методы. Поэтому храни свои криптографические ключи очень тщательно и оберегай их от чужого взгляда.

Теперь ты можешь приступать к выполнению задания. В письме, которое тебе придёт, будет шифрограмма, закодированная одним из описанных здесь способов. Попробуй применить к ней книгу из тех, что ты взял с собой.

На этой неделе мы изучим новую технику криптографии и шифрования. Она также позволяет очень хорошо защищать тайны и передавать оперативные сообщения. Эта техника основана на использовании кодовых слов.

Давай чётко разграничим понятия « шифр » и « код ». Под шифром мы будем понимать (так понимают это все шифровальщики и криптоаналитики в мире) способ сокрытия информации путем замены или перемешивания единиц текста, которые не передают смысл (например, букв и слогов). В шифре также одновременно могут быть замена и перемешивание, в этом нет ничего удивительного. А термин «код» означает сокрытие информации на любом уровне, в том числе и на уровне единиц текста, обладающих смыслом. То есть кодировать можно и слова, и целые предложения, и даже целые тексты. Но кодировать можно и отдельные буквы. Так что любой шифр является кодом, но не каждый код будет шифром.

Теперь вспомни то, что я говорил ещё на первой неделе о простом шифре замены. Одноалфавитный шифр замены не является шифром, это просто код, в котором по-другому обозначаются буквы. Такие коды не слишком защищённые, их просто разгадать. Кстати, часто коды вообще не скрывают информацию, а используются для сокращения. Например, ты можешь выписать в столбик под номерами наименования всех своих книг. Номера и будут кодом, который можно использовать для сокращения. Вместо того чтобы писать или говорить, например, «Путешествие к центру Земли», можно будет использовать номер: 243.

Такие кодирующие списки еще называются номенклаторы . Номенклатор представляет собой простой словарь, в котором каждому кодовому слову соответствует какой-то специальный смысл. Соответственно, номенклаторы можно использовать в качестве ключей для кодирования информации.

Сам по себе этот метод шифрования выглядит не очень привлекательным. Он может быть вполне надёжным, но этому мешает несколько причин:

1. Хороший номенклатор должен содержать замены для тысяч слов, в том числе имён существительных, имён прилагательных и особенно глаголов. Только такой номенклатор позволит достаточно затуманить смысл передаваемых сообщений. Замена всего лишь нескольких ключевых понятий не слишком повысит надёжность кода, поскольку об их значении можно догадаться из контекста, особенно если они повторяются.

2. Если составить действительно большой номенклатор, окажется, что это просто новый язык, который использует ту же самую грамматическую основу, что и «материнский» язык, но заменяет корни слов на коды. Что ж, это тоже неплохой вариант. Во время Второй мировой войны так делали, но использовался очень редкий и очень сложный язык (язык индейского племени навахо), так что у криптоаналитиков не было никаких шансов.

3. Как всегда встаёт проблема секретного обмена ключами (то есть, в этом случае, номенклаторами) и тайного хранения этих ключей. Чем больше книга со словарём, тем сложнее уберечь её в секрете, и криптоаналитик сможет задействовать грубые методы: шпионаж, кражу или ещё что похуже. Так не раз бывало в истории.

Один из видов подобного кодирования — создание специализированного жаргона. Этим способом пользуются группы людей, которые хотят засекретить свои переговоры. В первую очередь (но не всегда) это преступные сообщества и религиозные секты.

Например, попытайся понять, о чём говорится в следующем тексте:

— Мас скудается, устрекою шуры не прикосали бы и не отъюхтили бы шивару.

— Так масы поёрчим бендюхом, а не меркутью. И шивару пулим ласо, а возомки забазлаем щавами. Не скудайся!

Это старинный кодовый язык торговцев-коробейников, или, как они сами себя называли, офеней. Многие слова из этого их кода потом стали называться феней , жаргоном преступного мира. По приведённому отрывку видно, что офени пользовались грамматикой русского языка, но заменяли все корни. Часто для этого брали корни из других языков: языков финно-угорских народов, (по землям которых ходили офени), цыганского языка и других. Перевод этого отрывка таков:

« — Я боюсь, дорогою воры не побили бы и не отняли бы товару. — Так мы поедем днём, а не ночью. И товару купим мало, а повозки завяжем верёвками. Не бойся! »

Итак, полагаю, что у тебя должна быть кодовая книга, полученная от того, кто занимается с тобой криптографией и посылает тебе письма. Если это так, то в очередном письме ты найдёшь новую шифрограмму, в которой используются коды из кодовой книги. Теперь ты знаешь, зачем это нужно и как это использовать. Можешь расшифровать послание и написать в ответ что-нибудь своё.

Если же кодовой книги у тебя нет, то теперь ты можешь составить её самостоятельно. Ты можешь привлечь к этой игре своих друзей, и у вас, возможно, получится собственный своеобразный язык. Попробуй…

На этой неделе мы изучим новый метод сокрытия информации, то есть стеганографии.

Представь себе чернила, написанное которыми невидимо в обычных условиях, но проявляется после применения определённых средств. Такие чернила называются симпатическими . Мы научимся делать разные виды симпатических чернил и проявлять то, что ими написано. Конечно же, мы узнаем и о том, как обнаруживать сообщения, написанные такими чернилами.

Начнём со способов, которые позволяют найти записи симпатическими чернилами. Предположим, тебе в руки (неважно, каким способом) попало письмо, отправленное незадачливым разбойником кому-то из своих подельников в обычном конверте. Твоя задача — узнать, что хотел передать разбойник. Ты открываешь конверт и видишь там чистый лист бумаги. Что ты думаешь? Правильно — на этом листе запись симпатическими чернилами. Разбойник поступил глупо. Чтобы его секрет не сразу открыли, не надо было отправлять пустой лист. Поверх тайной записи надо было написать какой-нибудь нейтральный текст обычными чернилами.

Допустим, разбойник оказался поумнее и как раз написал всякую ничего не значащую ерунду. Например, весь лист исписал рассказом о том, как он провёл прошлое лето в деревне у дедушки. В этом случае тебе надо проделать несколько проверок.

Сначала поверти письмо в руках так, чтобы свет на него падал под разными углами. Если ты вдруг заметишь блёстки, то тут точно использовались симпатические чернила. Блестят мелкие кристаллы вещества, использованного в качестве чернил.