Автор: Major
Создан: 04.11.2005
Опубликован: 09.11.2005
(отредактирован: 16.06.2023)
Компаньоны: Снегурка
Описание окружающей местности
«Тайник создан к Рождению нового кешера – моей дочки Катюшки»
Задайте себе вопрос: «а что я знаю о КРИПТОЛОГИИ?». Бьюсь об заклад, что большинство крепко задумалось…! Не многие вообще сразу сообразят, о чём собственно идёт речь… Не удивительно – сколько людей, столько уровней знаний в этом вопросе. Эту науку не преподают в школе, да и далеко не во всех ВУЗах, даже технических, есть преподаватели, понимающие толк в этой отрасли. Ну, а уж специалистов в этой среде вообще готовят единицы учебных заведений. Но, оказывается не так уж и мало среди нас знатоков по этому вопросу! Дело в том, что даже ничего не понимая в этой древнейшей науке, Вы сталкиваетесь с нею регулярно. В первую очередь речь идёт о цифровой телефонии и конечно о компьютерных технологиях – тут стоит только упомянуть, что сам принцип передачи данных по компьютерным каналам связи основывается на криптографии. Более того, каждый, кто имеет доступ к банкомату, сталкивался с криптографией в действии. Но «нормальный», среднестатистический гражданин, не страдающий паранойей, вряд ли когда-либо интересовался, как это всё работает. В этой области толком понимают лишь спецы. А что остаётся нам – обычным пользователям? Весь прикол в том, что если даже большое напряжение Ваших интеллектуальных способностей не в состоянии что-то вытащить «из под корки» по теме касающейся криптологии, всё не так плохо. На самом деле Вам точно есть чего припомнить! Не верите? Давайте вспоминать вместе: первым делом нужно вспомнить о Ваших безусловных знаниях в этом вопросе. Если «напрячься», то можно припомнить «пляшущих человечков» из рассказов о Шерлоке Холмсе, зашифрованное послание в «Золотом жуке» Эдгара По, криптограмма в «Путешествии к центру Земли» Жюля Верна. А из более серьёзных вариантов подойдут непонятные столбики цифр, разгадываемые Штирлицом посредством заданного ключа в конкретной книжке с его книжной полки, ну и конечно шедевр НЕцифровых технологий - немецкая шифровальная машина Enigma («Загадка»), использовавшаяся фашистской Германией во Второй мировой войне. И кстати - появление именно этих машинок дало толчок к развитию компьютеров, поскольку первые из них (например, британский Colossum) создавались СПЕЦИАЛЬНО для вскрытия шифров. Вот так!
ВСЁ это и есть КРИПТОЛОГИЯ! Но, прежде всего, чтобы не запутаться, нужно бы определиться с терминологией предмета рассмотрения. Дело в том, что сама КРИПТОЛОГИЯ состоит из двух дисциплин: КРИПТОГРАФИЯ (изучает способы шифрования информации с целью ее защиты от несанкционированного доступа) и КРИПТОАНАЛИЗ (занят противоположной задачей — поисками возможностей для вскрытия существующих шифров). Кстати есть и ещё одна наука - СТЕГАНОГРАФИЯ. В отличии от криптографии, где сам факт передачи информации не скрывается, стеганография занимается вопросами передачи информации с сокрытием самого факта ее передачи. Классический пример стеганографии: письмо «невидимыми» чернилами. Но по идеологии этого тайника стеганография нас не сильно интересует. Итак, КРИПТОЛОГИЯ, как я уже упоминал – наука древнейшая! История криптографии насчитывает несколько ТЫСЯЧЕЛЕТИЙ! Первые письменные источники относятся к 1900-м годам до н.э.!!! Именно этим периодом датируются найденные в Египте свитки, в которых использованы видоизмененные иероглифы, по-видимому применявшиеся для конфиденциального обмена сведениями. В те же времена пользовались и другими, можно сказать – «прикольными» способами шифровки, которые сейчас кроме улыбки, других эмоций не вызывают. Например: использование "зеркального изображения". Надпись абсолютно непонятна, но стоит поднести зеркальце (в то время зеркала уже были, правда качество их было не ахти), то всё становится понятно. А был ещё более уморительный способ: когда сообщение писали на голове наголо остриженного раба. А потом, когда волосы отрастали, его отправляли к адресату :-))).
Из не смешных, просто хрестоматийным является пример криптографии в Древней Греции, относящийся к V в. до н. э.: во время войны Спарты против Афин для передачи военных донесений использовался так называемый шифр «Сцитала». «Сцитала» представляла собой цилиндрический жезл (что-то вроде скалки…), на который без нахлестов и разрывов наматывалась узкая полоска папируса или пергамента. Текст записывался вдоль оси «Сциталы», а затем лента снималась с жезла. В результате получались беспорядочно написанные буквы. Адресат для прочтения сообщения использовал такую же «Сциталу». Всё гениальное – просто! В период расцвета арабских государств (VIII век н.э.) криптография получила новое развитие. Да, кстати, и само слово «шифр» арабского происхождения, как и «цифра». В 855 году (!) появилась «Книга о большом стремлении человека разгадать загадки древней письменности», в которой приводится описание систем шифров, в том числе и с применением нескольких шифроалфавитов. За безумно длительную историю создания шифров, морочащих «честным» людям голову, чего только не придумывало человечество! Но, несмотря на все многообразие шифров, их достаточно легко классифицировать по нескольким основным типам. Весь прикол в том, что существует всего ДВА вида шифров — Шифр Замены и Шифр Перестановки. А ТРЕТИЙ вид шифров – это всевозможные комбинация двух предыдущих. При использовании ШИФРА ЗАМЕНЫ каждый символ незакодированного сообщения меняется на соответствующий символ шифра, при этом взаимное расположение символов остается неизменным. Недостаток этого шифра в том, что достаточно длинный текст, закодированный шифром простой замены, легко вскрывается даже не квалифицированным специалистом. Хороший пример — те самые «пляшущие человечки», с которыми блестяще справился Шерлок Холмс. Другим вариантом шифра замены является ШИФР ЦЕЗАРЯ (ясно, что придуман Гаем Юлием Цезарем – кто такой, пояснять не буду…), когда каждая буква заменяется на следующую (как вариант: вторую или третью или четвёртую и т.д.) СПРАВА от нее по алфавиту (см. фото № 2). В данном случае величина сдвига и сам алфавит являются ключом шифра. Одним из усложнённых вариантов Шифра Цезаря является алгоритм ШИФРА ГРОНСФЕЛЬДА, заключающейся в том, что величина сдвига не является постоянной, а задается ключом (гаммой), например: 314 (реально это – 314314314314… и т.д.). Надеюсь понятно, что каждая буква начального текста сдвигается по алфавиту ВПРАВА на величину заданную для этой буквы ключом в порядке очерёдности. Такой способ шифрования также называется короткопериодической гаммой. При раскодировке (криптоанализе) сдвиг надо делать соответственно в обратную сторону, т.е. - ВЛЕВО. Безусловно, существуют и куда более сложные варианты Шифра Замены, но пока обойдёмся этими… Как вариант Шифра Замены использовались и КНИЖНЫЕ ШИФРЫ, где буква открытого текста заменялась на ее координаты на определенной странице в не вызывающей подозрений книге, которая и служила ключом (тот самый случай со Штирлицем). В таком случае составлялись столбики цифр, где одна строчка – одна буква. Как правило (в простейшем варианте), первая цифра - это номер строки, а остальные - номер буквы от начала строки. Читается текст В СТОЛБИК.
ШИФР ПЕРЕСТАНОВКИ, наоборот, по определенному закону меняет порядок следования букв, оставляя сами буквы без изменения. Примером шифра замены является уже упоминавшаяся «Сцитала». Алгоритм шифра ОДИНОЧНОЙ Перестановки крайне прост! Он похож на алгоритм шифра Сцитала, только запись открытого текста осуществляется не горизонтально, а вертикально в таблице. Главное знать размер таблицы, который и является ключом шифра. Записываете послание вертикально, а в шифровке переписываете текст из горизонтальных строк – ВСЁ! В качестве АГЕНТУРНЫХ шифров чаще всего использовались вариант шифра ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЕРЕСТАНОВКИ с КЛЮЧЕВЫМ СЛОВОМ. Его главное достоинство заключалось в том, что для его использования не требовалось наличие компрометирующих агента письменно оформленных ключей. Ключ (лозунг) легко запоминался – выбиралось простейшее выражение или слово, а сам алгоритм шифрования был очень прост и доступен для понимания любому агенту. Небольшой пример не сложного шифра вертикальной перестановки имеется на фото № 3 (он Вам точно понадобится – изучите…):
Дальнейшее развитие этого способа шифрования заключалось в использовании «двойной вертикальной перестановки»: полученный «первичный» шифртекст вновь шифровался по тому же правилу, но по другому лозунгу. Рождались и куда более сложные варианты Вертикальной перестановки. Существует просто какое-то нереальное количество вариантов и модификаций этой кодировки. Если хотите получить окончательный «вывих мозгов», то прочитайте о способах криптографической защиты информации в России в XIX вот здесь: http://www.agentura.ru/press/about/jointprojects/confident/ruskrypto/. Хотя бы просто пролистайте текст и посмотрите схемы шифрования. Узнаете много интересного… Но, не буду больше морочить Вам голову…
Что касается комбинаций двух описанных Шифров – можете просто посчитать, сколько получится вариантов кодов, если зашифровать какое-нибудь даже не сложное/не длинное сообщение по очереди всеми описанными тут способами. А если учесть, что каждый способ имеет по паре десятков модификаций, то тут просто здоровый на голову человек таковым быть перестанет! Не даром по этой теме уже чуть не 1,5 тысячи лет книги пишут! Да что там книги – целые трактаты!
Ну, а шедевром Не компьютерной криптологии стали изобретённые между двумя мировыми войнами во всех ведущих странах мира электромеханические шифраторы. Они были двух типов — на коммутационных дисках (или роторах) и на цевочных дисках. Примером шифратора первого типа является уже упоминавшаяся шифромашина «Энигма», а второго типа — американская шифромашина М-209. Кстати наши тут неплохо отличились. Дело в том, что Советский Союз производил шифромашины … обоих типов! А японцы вообще плюнули на всех и изобрели себе трехколесную шифромашину — «пурпурный ящик».
Ну, и конечно нужно вспомнить о современной криптографии Она основана на понятии односторонней функции f(x). Не вдаваясь в формальные математические определения, отмечу одно ее свойство: инвертировать функцию, т. е. вычислить x, зная только f(x), крайне сложно (на строгий язык математики слова «крайне сложно» переводятся в виде трех абзацев текста, битком набитых формулами, которыми я Вас утомлять уже пожалуй не буду…). Однако это дела уже скорее компьютерные. Ну, вот пусть компы друг с другом и воюют. А потому даже не буду «грузить» Вас тем, что, например все используемые в настоящее время шифры делятся на симметричные и асимметричные. Ну их, эти «сверхкалькуляторы»! «Даёшь человека во главу угла!», а потому лично мне больше интересны старые проверенные способы криптологии.
Итак, наверное от всей этой лавины информации голова у Вас уже покачивается. Но поверьте мне, то что я тут понаписал, всего лишь ничтожный процент от известного количества кодировок и их интерпретаций и вариантов. Причём уже в ХVIII - ХIХ веках шифровщики МИДов и военных разведок развитых стран пользовались такими сложнейшими кодами, что я, просто изучая их принцип, не понял и пятой части!!!
После прочитанного у Вас может возникнуть закономерный вопрос: если люди занимаются этой проблемой уже целую вечность, то неужели за это время не создано шифра, который нельзя было бы вскрыть в принципе? Ответ до банальности прост - такой шифр ЕСТЬ, и его теоретическая стойкость доказана Клодом Шенноном еще в 40-х гг. XX в.!!! Вот только одна «беда» - его смысл заключается в том, что для шифрования применяется секретный случайный ключ ТАКОЙ ЖЕ длины, как и исходное сообщение. Для достижения абсолютной стойкости необходимо и достаточно, чтобы ключ был случайным и использовался ТОЛЬКО один раз. К сожалению, именно эти условия делают подобные шифры малопригодными на практике. Ведь, чтобы адресат прочитал сообщение, он должен получить ключ. А так как длинна у них одинакова, то и затраты на его передачу равны! А при таком подходе проще передать по секретному каналу само сообщение без шифровки!!!
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА (НЕ по теме, т.е. отступление от Криптологии. Зачем? – можно понять прочитав описание самого тайника…):
Совсем недалеко на Юг от города Железнодорожный (ранее – Обираловка…) находится старинное село с чудным названием - Милет. (В настоящее время – Новый Милет или как на некоторых картах - совсем простецки – Новомилет). Такое странное название, говорят, возникло от сокращения – «Милое лето» (хотя есть более «скудная» версия - Милет - античный город в Ионии, был одним из лучших образцов градостроительного искусства). Возникает закономерный вопрос: «а кто же проводил здесь летний отпуск?». Ответ кроется в родовых корнях этого селения. В древности эти земли принадлежали царскому роду Романовых. Сама усадьба Милет, принадлежала царевне Софье, имевшей здесь каменные палаты в 20 комнат. Позднее усадьба «пошла по рукам» и была подарена Елизаветой Петровной графу М. И. Воронцову. Его наследники тоже не сильно «напрягались» сохранением своих владений и продали усадьбу в начале XIX века князю Д.В.Голицину. Позже, в качестве приданого усадьба перешла князьям Ухтомским; а последними владельцами ее были Кологривовы (а вот теперь, пойди, определи - так чья-же это собственно была усадьба…?) В Милете неоднократно гостила у своего брата А. Р. Воронцова такая знаменитейшая особа, как княгиня Е. Р. Дашкова, возглавлявшая Петербургскую Академию Наук! Формирование усадебного комплекса началось в середине XVIII в., когда М.И.Воронцов построил здесь Великолепный каменный дворец, видимо, по проекту Растрелли, и разбил при нем регулярный сад. Позднее, на рубеже XX века, в имении был ГРОМАДНЫЙ, в 60 десятин, липовый, сосновый и березовый парк, большой пруд с островами, устроенный еще в начале XVIII в. Дно его было выстлано белым камнем!!! От дома к пруду шла километровая сиреневая аллея с мраморными статуями и вазами. Но, увы, Воронцовский дворец в 1818 г. сгорел… А ещё в 1904 г. была построена новая приходская церковь – храм Святителя Николая. Здание церкви и небольшой липовый парк, объединенные общей планировочной осью - ЕДИНСТВЕННОЕ, что осталось от обширной некогда усадьбы. Храм отличался прекрасной акустикой и богатым внутренним убранством: стоимость иконостаса составляла десятую часть (!) от средств, затраченных на строительство. Архитектура храма более чем скромна. Внутри - бетонный мозаичный пол, отличающийся изысканной цветовой гаммой.
А менее чем в 5 километрах на Восток от Н. Милета, находится другая старинная усадьба: Полтево. Она была основана во второй половине XVII века думным дворянином Ф.А. Полтевым. Как и соседняя усадьба Милет, Полтево тоже побывало не в одних руках. Наследникам самого Полтева она принадлежала до 1703 года, а потом - отошла адмиралу Ф.М. Апраксину - сподвижнику Петра Великого, участнику многих морских и сухопутных сражений, одному из создателей русского флота (!). С 1729 года усадьбой владел род А.И. Остермана, а в 1911 г. перешла по родственным «каналам» к С.М. Голицыну-Остерману. Само село на этом месте известно ещё с начала ХVII века, когда оно именовалось – Сущево. В 1618 г. оно было пожаловано князю Дмитрию Пожарскому; а в 1659 г. усадьбу купил как раз думный дворянин Ф.А. Полтев. Но не только географическая близость роднит эти две соседние усадьбы. В Полтево, как и в Милете, от самой усадьбы остались лишь воспоминания, церковь и частички некогда прекрасного парка. Но, сохранившая церковь св. Николая, в отличии от «невзрачной» церкви в Милете, крайне удивляет своей архитектурой. Сооружена она была в 1706 г. при Ф.М. Апраксине. Этот белокаменный ярусный храм "под звоном" поражает своей изысканностью. Его основание - двухсветный, вытянутый по продольной оси ОКТАЭДР! На него поставлены, убывающие по ширине сквозные ярусы. Сдержанное декоративное убранство, только подчёркивает всю красоту и утончённость форм этого сооружения. Правда, сейчас храм обступили со всех сторон частные дома, всё более захватывающие парковую территорию. Но с дороги храм смотрится по прежнему прекрасно!
