Лекция История Криптографии Криптография Древнего мира

Лекция История Криптографии

Криптография Древнего мира

Древний Египет Тот - Бог знания и письма

Месопотамия Ассирийская клинопись Шумерская клинопись Клинопись Урарту

- эпоха иероглифического письма не оставила явных свидетельств использования шифрованных посланий для сохранения тайн; - искусство владения письмом было уделом посвященных и жрецов; - для предания загадочности текстам при его написании использовались различного рода изменения (редко употребляемые иероглифы, использование только согласных, замена иероглифов красочными изображениями животных или людей и т. д. ).

Древняя Греция Геродот Гомер Сократ Платон Гераклит Полибий Аристотель

Зарождающаяся криптография становится неотъемлемым атрибутом религиозномистических организаций – мистерий (мистерия – «тайный обряд» ). Цель мистерий – вступление непосредственный контакт с богами. в Членами мистерии были: Платон, Пифагор, Гераклит и др.

Шифр Древней Спарты (V век до н. э. ) Скитала ( «жезл» ) - первое известное шифровальное устройство. Реализует шифр маршрутной перестановки. Впервые описано в трудах Плутарха. Изобретение дешифровального устройства приписываться Аристотелю. Оно представляло собой конусообразное копье.

Изобретения Эней – легендарный полководец, защитник Трои и друг Гектора. A Б В Г . . . Диск Энея Линейка Энея A Б В Г Реализует шифр замены. Аналог узелкового письма «кипу» Я индейцев Центральной Америки.

Квадрат Полибия (III век до н. э. ) Полибий – древнегреческий государственный деятель, полководец, философ. Доска Полибия APPLE AACECECAAE

Древний Рим Гай Юлий Цезарь

Шифр Цезаря (I век до н. э. ) Гай Юлий Цезарь – древнеримский государственный и политический деятель, диктатор, полководец, писатель. Шифр Цезаря реализует шифр простой замены. APPLE D S SO H Гай Юлий Цезарь Август (Октавиан Август) – первый римский император. Использовал шифр Цезаря со сдвигом - 1. APPLE BQQMF

- развитие наук и ремесел послужило толчком к развитию письменности; - искусство владения письмом перестает быть привилегией «избранных богами» ; - появляются первые системы и устройства шифрования, криптография становиться средством защиты информации ; - используются шифры простой одноалфавитной замены и простой перестановки; - способы шифрования используются как в совокупности со способами стеганографии, так и самостоятельно ; - разделения между криптографией и стеганографией еще не существует.

Криптография Средних веков

Хали ль ибн А хмад аль-Фарахиди (VIII век) — арабский филолог, создатель методики традиционного арабского языкознания Написал книгу - «Китаб аль-Маумма» ( «Книга тайного языка» ). В этой книге описал один из методов криптоанализа, который заключался возможности использования стандартных фраз открытого текста для дешифрования. При дешифровании письма византийскому императору он использовал открытый им метод предположив, что первыми словами в письме на греческом языке будут слова «Во имя Аллаха» , что позволило ему прочитать оставшуюся часть сообщения. Этот метод он и описал в книге «Китаб аль-Маумма» .

Абу Юсуф Якуб ибн Исхак аль-Кинди (IX век) - арабский философ, математик, астроном, теоретик музыки. Уроженец Басры, работал в «Доме мудрости» в Багдаде. Аль-Кинди является автором около 250 трактатов по метафизике, логике, этике, математике, медицине, метеорологии, оптике, музыке, а также криптографии. Аль-Кинди можно по праву назвать «отцом» криптоанализа. Наиболее значимые труды: - «О гармонии чисел» ; - «О единстве с точки зрения числа» ; - «О правильных многогранниках» ; - «О приближении хорды круга» ; - «О делимости величин до бесконечности и параллельных линиях» ; - «О построении солнечных часов» ; - «Об определении расстояния до Луны» ; - «О небесных явлениях» ; - «О движении планет» ; - «Рукопись по дешифрованию криптографических сообщений» ; - «О мелодии и звуке» ; - «О причине снега, града, молнии, гроз, грома» и д. р. Аль-Кинди предложил идею многоалфавитной замены.

Абу Бакр Ахмед ибн Али ибн Вахшия ан-Набати (IX-Х век) - арабский писатель, алхимик, специалист по сельскому хозяйству, египтолог. Один из крупных трудов – «Книга о стремлении человека разгадать загадки древней письменности» . В книге описывается: - несколько систем шифрования; - ряд древних письменностей, в том числе египетские иероглифы, и утверждается о их дешифровке. Дешифровка ибн Вахшия ан-Набати была частично правильной лишь частично, он верно предположил о связи древнеегипетского языка с коптским и опирался в дешифровке на коптские параллели.

Абу Вакре Мухаммеде Бен Яхья ас-Сули (X век) - учёный, историк, филолог, первым попытался сформулировать основные принципы шахматной игры. Уроженец Средней Азии. Автор сочинений по истории поэзии и поэтов эпохи Аббасидов, произведения которых дошли до наших дней в отрывках. Его шахматная слава в Сирии и Египте пережила несколько веков: высшей похвалой считалось сравнение чьей-либо игры с его игрой. Он автор двух шахматных трактатов (не сохранились), где подверг критическому анализу работы своих предшественников. В книге «Адаб аль-Куттаб» ( «Руководство для секретарей» ) ас-Сули есть инструкции по шифрованию записей о налогах, что подтверждает распространение криптографии в обычной, гражданской жизни.

Шихаб аль-Дин Абу ал-Аббас Ахмед бен Али бен Ахмад Абд Аллах аль-Кашканди (1355 -1418 гг. ) – средневековый арабский писателя и математик. Родился в Египте. Аль-Кашканди является автором четырнадцати томной арабской энциклопедии «Шауба ал-Аша» . Один из разделов энциклопедии называется - «Относительно сокрытия в буквах тайных сообщений» и описывает системы шифрования и методы криптоанализа. В разделе : - представлены семь шифров замены перестановки; - подробно рассмотрен частотной метод криптоанализа; - представлены таблицы частотности букв в арабском языке на основе текста Корана.

Идеи используемые в системах шифрования аль. Кашканди (и его предшественника Ибн ал-Дурахийма): - одна буква может заменять другую; - можно записывать слово в обратном порядке; - можно переставлять в обратном порядке чередующиеся буквы слов; - можно заменять буквы на цифры; - можно заменять каждую букву открытого текста на две арабские буквы, которые используются в качестве чисел, и сумма которых равна цифровой величине шифруемой буквы; - можно заменять букву на имя человека; - при шифровании можно использовать словарь замены, описывающий положения луны, названия стран, названия фруктов, деревьев и т. д.

- расцвет мусульманской цивилизации создает почву для развития наук и искусств, формирования сети школ и медресе; - высокая, для тех лет, грамотность населения (т. к. ислам требует от мусульманина знать Коран и приобретать знания во всех его видах); - криптография используется достаточно широко (дипломатия, военное дело, торговля, гражданские дела); - наряду с широким использованием моноалфавитных шифров появляются многоалфавитные шифры (в Европе такие системы шифрования появятся только в эпоху Возрождения); - арабские ученые фактически создают криптоанализ и успешно применяют изобретенные ими методы криптоанализа; - арабские ученые вводят само понятие шифра (шифр - от арабского слова [ ﺭ ṣifr] - «ноль» ).

Во времена средневековья западноевропейская криптография приобретает сомнительную славу. Криптография отождествляется с черной магией, оккультизмом, алхимией, астрологией. Центром образованности являются монастыри. Здесь отчасти поощряется изучение тайнописи, так как считалось, что в Священном писании скрыт тайный смысл. Шифрами забавлялась знать и коронованные особы. Криптография очиталась п ими как «царица головоломок» и не более того.

Роджер Бэкон (около 1214 г. – 1292 г. ) – английский монахфранцисканец, математик, оптик и астроном. Профессор Оксфордского и Парижского университетов. Написал книгу «Тайные опыты и недействительность магии» , где рассмотрел ряд способов сокрытия тайн: - пропуск гласных букв; - использование метафор; - использование букв из иностранных языков; - использование способов передачи тайных посланий под видом обычных текстов. Обвинен в черной магии (изготовлении бронзовой головы, говорящей с помощью призванных Бэконом и его учеником Бунгеем потусторонних темных сил), провел 14 лет в заточении. После освобождения стал отшельником.

Джеффри Чосер (около 1343 г. -1400 г. , Лондон) английский поэт, «отец английской поэзии» , первым начал писать свои сочинения не на латыни, а на родном языке. Автор «Кентерберийский рассказов» . Занимал различные государственные должности, ведал дипломатической перепиской английского короля в Италии и Франции. В своей деятельности использовал шифр простой замены собственного изобретения. Даже в литературные произведения Д. Чосер включал зашифрованные строки.

Шифр «Атбаш» – традиционный шифр замены в иврите. Шифр широко использовался иудеями для скрытия тайн или предания священным книгам (Талмуд, Тора) таинственности. Система шифрования «Атбаш» напрямую связана с эзотерическим течением в иудаизме – Каббалой. Систему шифрования «Атбаш» переняли рыцари-тамплиеры и широко использовали ее в своей переписке.

Шифр «Атбаш» Z APPLE V KO ZKKOV

Шифр «магический квадрат» - шифр маршрутной перестановки. В криптографии «магическим квадратам» приписывалась мистическая сила, поэтому шифры на их основе считались абсолютно стойкими. P Z L G E P W A F Считываем по горизонтали APPLE PGWZEALPF

- низкая грамотность населения средневековой Европы не способствовала развитию криптографии, история средневековой Европы сохранила лишь несколько имен криптографов (Св. Бонифаций, монах Герберт, Р. Бэкон, Д. Чосер); - криптография использовалась не для сохранения государственных тайн, а применялась в мистических обрядах, поиске скрытых знаний в священных писаниях или просто была предметом развлечения знати; - средневековые шифры были предельно просты (простые замены, простые перестановки, использование иностранных алфавитов).

Криптография эпохи Возрождения

Аббат Тритемий (1462 -1516) (имя при рождении - Иоганн Хайденберг) - автор книг по истории, криптографии и оккультизму. Важнейшие труды по криптографии: - «Полиграфия» (напеч. 1518). В этой книге описан «шифр Тритемия» ; - «Стеганография» (около 1499). В 1609 году занесена в «Индекс запрещённых книг» . На первый взгляд книга посвящена магии и использованию духов для общения на больших расстояниях. Однако при расшифровке книги становиться ясно, что речь в ней идёт о криптографии.

Шифр Тритемия APPLE A Q RO I

Шифр «Аве Мария» НЕТ Е – Жду, Мой, Зеленый Н – Здесь, Он, И Т – Вечер, Дом, Ключ Он ждет вечером Здесь мой дом И мой ключ Дальнейшее развитие идеи Убить – Д Захватить – А Шантаж – С Король – Принц – Министр – Захватить короля сегодня – 08 завтра – 65 немедленно – 05 А - - 08

Джованни Батиста Белазо (1505 -? ) – итальянский ученый и криптограф. Основной труд по криптографии - «Шифр сеньора Белазо» . В книге предложена идея использования шифра Тритемия с легко запоминающимся ключом (слово или стих).

Шифр Белазо T R E E T A P P L E T G T P X

Леон Батиста Альберти (1404 -1472) – итальянский ученый, философ, писатель, криптограф, ведущий теоретик искусства эпохи Возрождения. Более 30 лет прослужил в папской канцелярии. Основной труд по криптографии - «Трактат о шифрах» (1466). Книга написана по заказу папы Римского. В книге Альберти: - провел анализ шифров замены и перестановки; - затронул вопросы стойкости шифров; - провел анализ частот букв; - выдвинул идею «двойного» шифрования; - описал шифр собственного изобретения, названный им «шифром, достойным королей» . Реализация шифра Альберти осуществлялась с помощью изобретенного им устройства. Другое изобретение Альберти – буквенно-цифровой код. Альберти предложил использовать двух-, трех- и четырех цифровые упорядоченные комбинации для замены букв, слов или даже предложений. Полученные комбинации могли, по мнению Альберти, подвергаться шифрованию.

Джованни Батиста делла Порта (1535 -1615) – итальянский философ, алхимик, математик, драматург. Считается одним из самых выдающихся криптографов эпохи Возрождения. Основной труд по криптографии - «Dе Furtivis Literarum» (1563). В книге описывается шифр Порта и его идеи в области криптографии.

Джероламо Кордано (1501 -1576) - итальянский математик, инженер, философ, астролог, медик. В честь него названы: - формулы решения кубического уравнения (формулы Кордано); - устройство, известное сейчас, как карданный вал. Основной труд по криптографии - «О тонкостях» (1550). В книге рассматриваются: - различные шифры и высказывается предложение о использовании части передаваемого сообщения или части криптограммы в качестве ключа. - описывается способ шифрования, получивший название «решетка Кордано» .

Блез Де Виженер (1523 -1596) - французский дипломат и криптограф. Идея шифрования, заложенная в шифре Виженера, была приписана ему ошибочно в XIX веке. Наиболее значимый труд по криптографии – «Трактат о цифрах и тайнописи» (1586). В книге: - таблица Тритемия записывается с применением «лозунга» ; -описан шифр с автоключом. По сути в своем труде Виженер объединил подходы Тритемия, Белазо, Альберти и Порта не внеся ничего оригинального. Астрологические увлечения Виженера привели его к идее шифра, который шифрзнаки представляют собой положения планет в момент шифрования. Идея такого шифра не получила дальнейшего распространения.

Шифр Виженера L L A P A A P P L E L A P A E

A V I A T I O N A P P L E A P P AK X LX I DC Шифр Виженера

A B Маттео Ардженти (XVI- XVII век) – итальянский криптограф. Основные идеи Ардженти заключаются в: - устранении пунктуации из криптограммы; - не использовании «клера» (фрагменты открытого текста в криптограмме); - использовании большого количества «пустышек» ; - замене букв и целых наиболее часто используемых слов цифрами. Ардженти разработал собственную систему шифрования, получившую позднее название «шифра Ардженти» . Ардженти занимался также усложнением кодов (номенклаторов). Им разработан новый номенклатор в котором 1200 букв, слогов и целых фраз заменялись на группы букв. 1 86 C D E 02 20 62 82 22 06 60 3 24 26 84 9 66 68 28 42 80 04 40 88 08 64 00 44 5 7 F G H I L M N O P Q R S T U Z ET CON NON CHE

Шифр Ардженти APPLE 17 66 5 66 24 7 7 82 1766566247782

Фрэнсис Бэкон (1561 -1626) – крупнейший английский философ, и ученый, лорд-канцлер, член ордена Розенкрейцеров. Впервые выдвинул требования к шифрам: «Они не должны поддаваться дешифрованию, не должны требовать много времени для написания и чтения и не должны возбуждать никаких подозрений» . Ф. Бэкон предложил оригинальную систему шифрования, основу которой составляет двоичное кодирование. Ф. Бэкон одним из первых понял всю глубину негативных последствий ошибок при шифровании – «в результате неловкости и не искусности тех рук, через которые проходят величайшие секреты, эти секреты во многих случаях оказываются облеченными слабейшими шифрами» .

Шифр Бэкона APPLE MZYXWVUBCDTSEFGHIJRQPKONL A abbbb MZYXW P bbaaa VUBCD P bbaaa TSEFG L aaabb HIJRQ E babba PKONL

- развите наук, ремесел, изобретение книгопечатания благоприятно сказались на развитии криптографии, теперь она выполняет свою основную функцию – защиту информации; - появляются новые шифрсистемы: шифры многоалфавитной замены, книжные шифры и др. ; - при дворах коронованных особ вводятся должности криптографов; -широко используется стеганография; - получил развитие криптоанализ, т. к. знание чужих тайн становиться необходимым для успешной деятельности в политике, военном деле и экономике.

Криптография на Руси

В средние века на Руси (XIII век) видоизменения письма носили в основном характер простых перестановок букв или изменения порядка записи букв. ТАЙНОПИСЬ ДРЕВНЕЙ РУСИ Широкое распространение ( «тарабарщина» ). получил тарабарский язык ТАЙНОПИСЬ ТАРАТАБАРАЙН ТАРАОПБАРАИСЬ ТАРАТАБАРАЙНТАРАОПБАРАИСЬ Позднее на Руси любое шифрованное послание называлось тарабарской грамотой.

В средние века на Руси начинает практиковаться видоизменение знаков письма вязью. «Вязь» - особое декоративное письмо, употреблявшееся с XIV- XV веков, главным образом для выделения заглавий. Достоино есть яко воистину блъжъти Тя, Богородицу, Присноблаженую и Пренепорочную и Матерь Бога нашего. Честнъишую Херувимъ и славнъишую без сравнения Серафимъ, без истлъния Бога Слова рождшую, сущую Богородицу Тя въличаемъ.

Глаголица изобретена славянским Абур Кириллица - письменность славянскими – изобретена созданная просветителем св. равноапостольными проповедником Стефаном Пермским в XIV просветителями Константином (Кириллом) Философом около IX века. веке. Кириллом и Мефодием в IX веке. Св. Константин (Кирилл) Философ Стефан Пермский Св. равноап. Кирилл и Мефодий

Система «чуждых писем» Тайнопись греческой азбукой Тайнопись латиницей Пермская азбука Тайнопись глаголицей

Система измененных знаков Тайнопись инока Луки (1395 г. писец, инок Лука) При создании тайнописного алфавита Лука использовал следующие приёмы: - перевороты букв ; - деформация букв ; - урезка части букв; - использование особых начертаний.

Полусловица - система тайнописи, основу которой составляет система упрощенного, более сокращенного и более быстрого письма. Характерные построения знаков полусловицы: - вместо целой буквы пишется ее характерная часть, т. о. чтобы разные буквы не совпадали своими знаками; - знаки переворачиваются в обратную сторону; - используются знаки, полученные деформацией исходных букв. Гласная полусловица - это разновидность тайнописи, в которой сокращению подлежат только гласные буквы, а согласные остаются на своих местах без изменения.

Тайнопись из «Толкования паполитово от чени» относится к системе измененных знаков русской тайнописи. Тайнопись описана в сборнике 1549 года «Толкование паполитово (Ипполитово) от чени» , где среди обычного текста находятся тайнописные строки.

В Евангелии 1527 г. , писанном под Вязьмой, есть небольшое послесловие, в котором представлены разные принципы тайнописания: - перестановка букв; - изменение написания букв; - написание букв без затаивания (клер); - написание буквы без изменения и с изменением; - использование букв других алфавитов.

Система нарочито придуманных знаков Азбука Филарета - тайнопись созданная патриархом Филаретом. Занимался созданием тайнописей и заведовал (с 1663 года) иностранными делами при молодом царе (своем сыне) Михаиле Федоровиче Романове. Деятельность патриарха Филарета можно считать началом шифровального дела на Руси. Тайнопись широко используется в государственных делах.

Собственную тайнопись на Руси изобретали бояре и служилые люди Приказов. Наиболее известна тайнопись думного боярина А. Л. Ордин-Нащокина, заведовавшего Посольским приказом.

К системе нарочито придуманных знаков относится тайнописная запись в рукописи конца XVI века, принадлежавшей собранию рукописей Н. П. Никифорова. Эта тайнопись в настоящее время носит название Никифоровской тайнописи.

В 1667 году в честь приезда в Москву Вселенских Патриархов государев пушечных и колокольных дел мастер Александр Григорьев отлил самый знаменитый Саввино -Сторожевского монастыря – Большой Благовестный колокол (названный позже Звенигородским колом) весом в 34 тонны. Колокол обладал необычайно глубоким и красивым звоном, равного которому на Руси не было. По внешней стороне колокола шли надписи в девять рядов: верхние шесть на старославянском языке, а нижние три - тайнописи. Текст надписей предположительно составлен лично царем Алексеем Михайловичем.

Тайнопись «решетка»

Румяновскоя тайнопись (тайнопись описана в рукописи XVII века, хранящейся в Румянцевском музее). Знаки этой тайнописи основаны: - на греческих скорописных начертаниях для шести букв (Д, Е, М, Н, П и С); - на полусловице для двух букв (Ь и В); - на двенадцати деформированных кириллических буквах (М, З, П, Х, Щ, Ъ, Ы, Ю, Я, К, Ч и Ц); - на двух перевернутых буквах (Б и З); - придуманные знаках для девяти букв (А, Г, Д, Ж, Р, Т, У, омега и М). Кроме того для четырнадцати букв имеются неодинарные (двойные и тройные) начертания знаков.

Тайнопись рукописи XVII века хранящейся в библиотеке Московской Синодской типографии. Ряд букв этой тайнописи имеют двойные или тройные соответствующие знаки. Часть из этих знаков являются вариантами друга, но большинство из них причудливая смесь из знаков полусловицы, греческих и глаголических начертаний и деформаций кириллического письма.

Тайнопись «азбука копцева» , описанная в рукописи Московской Патриаршей библиотеки (XVII век). Оригинальным в этой тайнописи является то, для тринадцати букв даются двойные начертания знаков. Часть из этих знаков являются вариантами друга, но большинство из них причудливая смесь из знаков полусловицы, греческих глаголических начертаний и деформаций кириллического письма.

Тайнопись «флопяцевская азбука» , описанная в рукописи хранящейся в Санкт-Петербургской Публичной библиотеке. В этой тайнописи используется замена на буквы греческого и глаголического алфавита и специально придуманные знаки. Используется измененное начертание букв. Кроме того знаки разных букв сделаны похожими, для усложнения дешифровки.

Системы замены букв Литорея - тайнописание, род шифрованного письма, употреблявшегося на Руси. Известна литорея двух родов: простая и мудрая. Простая литорея, часто называемая тарабарской грамотой, заключается в замене согласных букв , гласные остаются без «затаивания» . Простая литорея Б В Г Д Ж З К Л М Н Щ Ш Ч Ц Х Ф Т С Р П ЯБЛОКО Я Щ СО Т О

Мудрая литорея предполагает более сложные правила подстановки, чем простая. Один из наиболее распространенных правил замены – тайнопись в квадратах. Правила этой мудрой литореи следующие: -красные буквы - это буквы обычного алфавита; - чернильные - риторские ( «тайные» ). По-сути риторский алфавит сдвинут относительно исходного на четыре позиции.

Еще один способ тайнописи, часто именуемый как мудрая литорея. Способ предполагает замену букв алфавита или риторских букв, после использования, например, тайнописи в квадратах, точками, тире и кружочками.

Тайнописная вязь Вязь знамени Ермака

Вязь знамени Пожарского

Монокондил - разновидность вязи. Слово или сразу несколько слов пишутся за один прием, не отрывая пера от бумаги. При этом буквы замысловато переплетаются между собой, появляются лишние соединительные линии. Слова в предложении теряют привычную разбивку и в итоге начертания отдельных букв выделяются с трудом.

Экслибрис - вязь, использовавшаяся в книжных знаках, которые показывали владельцев книг. Наиболее ранние употребления экслибрисов относятся к концу XV - началу XVI в.

Монограмма – вязь, представляющая собой красивое переплетение букв. Без раски достаточно трудно понять, что изображено на рисунке.

«Цифирь» Петра I – шифр простой замены. Основное отличие шифра - замена букв открытого текста осуществляется одной или двумя буквами в соответствии с таблицей замен.

- процесс развития криптографии на Руси в целом аналогичен процессу развития западноевропейской криптографии; - преимущественно используются шифры замены, реже перестановки; -для русской криптографии характерно использование вязи и видоизменения букв для тайнописания; - в период XV-XVII веков на Руси оформляются различные системы тайнописания (системы чуждых писем, система нарочито придуманных знаков, система замены букв и др. ); - наряду с этим широкое применение получают различные способы стеганографии; - криптография широко используется в государственных делах.

Криптография Нового времени

Эра «черных кабинетов» «Черный кабинет» - орган, занимающийся перлюстрацией, шифрованием и дешифрованием корреспонденции (обычно тайная комната в почтовом отделении). Первая организация под наименованием «чёрный кабинет» появилась во Франции XVII века, а система действительно массовой перлюстрации корреспонденции была организована во Франции во время правления Людовика XV. В XVIII веке чёрные кабинеты стали распространенным явлением в Европе. Бурные политические события середины XIX века и развитие гражданского общества привели к ограничению власти европейских правительств и секретных органов надзора. В июне 1844 года английское правительство объявило о прекращении перехвата переписки, в 1848 году закрылись австрийский и французский «чёрные кабинеты» . Однако фактически, в той или иной форме, службы перлюстрации и дешифровки переписки существовали и позже, несмотря на существующие законы о тайне переписки.

Антуан Россиньоль (1600— 1682) – выдающийся французский криптолог и математик. В 1628 году молодой писец Антуан Россиньоль дешифровывает письма гугенотов из осажденной крепости Ла-Рошель. Кардинал Ришелье назначает Россиньоля начальником «Счетной Части» - дешифровального отделения. Россиньоль становится первым профессиональным криптоаналитиком Франции, а на смертном одре Людовик XIII называет его «человек, от которого зависит благополучие моих подданных» . В 1668 году военный министр Людовика XIV Лавуа организовывает «чёрный кабинет» . Работу «черного кабинета» возглавлял Антуан Россиньоль и его сын Бонавентура.

Арман-Жан дю Плесси де Ришелье (1585 -1642) - кардинал Римско-католической церкви, выдающийся государственный деятель Франции (государственный секретарь, главный министр короля). Шифр Ришелье представляет собой сочетание методов криптографии и стеганографии. В этом шифре просматриваются идеи Кордано.

Шифр масонов ( «вольных каменщиков» )

Шифр масонов ( «вольных каменщиков» ) WE TALK ABOUT

Масонская классификация шифров 1. Буквенный шифр – шифры простой замены, перестановки, реализующие побуквенное преобразование открытого сообщения. 2. Картинный шифр – сокрытие информации в картинах или рисунках. 3. Акроматический шифр – сокрытие информации в притчах, аллегориях и т. д. 4. Нумерический шифр – шифры, осуществляющие замену букв, слов или целых фраз цифрами. К этим шифрам относятся и книжные шифры. 5. Музыкальный шифр – сообщение представляется в виде музыкальной мелодии. 6. Кодовый шифр – сообщение кодируется, например терминами из биологии или химии. Криптограмма часто представляет собой осмысленный текст.

Геометрический шифр Уилкинса Джон Уилкинс (1614 -1672) - британский философ и лингвист. Увлекался криптографией. Один из основателей Лондонского Королевского общества.

Механические шифровальные устройства Шифровальный диск армии конфедератов Шифровальное колесо Болтона В основу этих устройств был положен шифровальный диск Леона Батисты Альберти.

Шифратор Джефферсона Томас Джефферсон (1743 -1826) — видный деятель Войны за независимость США, автор Декларации Независимости, 3 -й Президент США 1801 -1809 гг.

Свое устройство шифрования Джефферсон назвал "дисковым шифром» , которое впоследствии назвали шифратором Джефферсона. Шифратор Джефферсона реализует ранее известный шифр многоалфавитной замены. Частями его ключа являются порядок расположения букв на каждом диске и порядок расположения этих дисков на общей оси. Это изобретение стало предвестником появления так называемых дисковых шифраторов, нашедших широкое распространение в развитых странах в XX веке. Однако при жизни Джефферсона судьба его изобретения сложилась неудачно. Сам Джефферсон продолжал использовать традиционные коды (номенклаторы) и шифры типа шифра Виженера. С течение времени изобретение Джефферсона было забыто и подобный шифратор изобретался еще три раза, причем в 20 -х годах XX века шифратор Джефферосона был изобретен в четвертый раз снова в США. Главное последствие изобретения Джефферсона - появление в XX веке первых сложных электромеханических устройств.

Шифратор Уодсворта В 1817 году полковник американской армии, начальник артиллерийскотехнической службы армии США Д. Уодсворт предложил механический шифратор. В шифраторе Уодсворта просматриваются идеи Энея (замена букв на расстояние), Альберти (шифрующие диска), Тритемия и Виженера (сложный выбор строк шифруемого алфавита).

Линейка Сен-Сир – высшее учебное заведение, занимающееся подготовкой офицеров для французской армии. Основано Наполеоном Бонапартом (1802 г). В Сен-Сире разработано шифровальное устройство – «линейка Сен-Сира» , позволяющая облегчить труд шифровальщика. Изобретение получило широкое распространение.

Чарльз Уитстон (1802 -1875) – английский физик и изобретатель. Устройство Ч. Уитстона

Шифр Плейфера Лайон Плейфер (1818 -1898) – шотландский ученый и политик, министр почты Великобритании, вицепрезидент Комитета по образованию, пэр Соединенного Королевства, первый барон Плейфер. Шифр Плейфера или квадрат Плейфера ручная техника шифрования, в которой впервые использована замена биграмм. Изобретена в 1854 году Чарльзом Уитстоном, но названа именем его друга Лайона Плейфера, который внедрил данный шифр в государственные службы Великобритании. Шифр предусматривает шифрование пар символов (биграмм) вместо одиночных символов.

Шифр Плейфера А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Ы Э Ю Я КНИГА КН ИГ АП ЛОКБЗЧ

Огюст Керкгоффс (1835 -1903) - нидерландский лингвист - шифр должен быть физически, если не и криптограф, профессор Парижской высшей школы математически, невскрываемым; коммерции. Автор книги «Военная криптография» , в которой сформулировал в системной форме требования к - система не должна требовать секретности, криптографическим системам, а также показал важнейшую на случай, если она попадёт в руки врага; роль криптоанализа для их проверки и подтверждения - ключ должен быть простым, храниться в стойкости. памяти без записи на бумаге, а также легко изменяемым по желанию корреспондентов; - зашифрованный текст должен (без проблем) передаваться по телеграфу; - аппарат для шифрования должен быть легко переносимым, работа с ним не должна требовать помощи нескольких лиц; - аппарат для шифрования должен быть относительно прост в использовании, не требовать значительных умственных усилий или соблюдения большого количества правил.

Криптография первой половины XX века

Первая половина ХХ века - эра механических и электромеханических шифровальных машин Немецкая шифровальная машина «Энигма» Артура Шербиуса. «Энигма» является, по сути, электрическим вариантом шифровального диска Альберти. «Энигма» многократно усовершенствовалась, что привело к появлению целого семейства шифровальных машин, объединенных общим названием.

В немецкой армии периода Второй мировой войны существовало несколько модификаций «Энигмы» , каждая из которых использовалась в соответствующем роде войск. Немецкая шифровальная машина Lorenz использовалась во время второй мировой войны для шифрования самых секретных сообщений.

В начале 1940 года в Великобритании под руководством Аллана Тьюринга была сконструирована электромеханическая дешифровальная машина «Бомба» для взлома «Энигмы» . Первые образцы «Бомбы» (названные «Победа» ) оказались малоэффективны. Лишь к концу 1940 года удалось усовершенствовать машину и выйти на практическое ее применение. К концу 1942 года у англичан было 49 машин «Бомба» . Наиболее стойкой к взлому оказалась морская «Энигма» .

Борис Цезарь Вильгельм Хагелин (1892 -1983) — шведский предприниматель, изобретатель устройств шифрования, разработчик электромеханических шифровальных устройств. Основатель швейцарской компании Crypto AG, специализирующейся на информационной и телекоммуникационной безопасности. М-209 (CSP-1500, C-38) - портативная механическая шифровальная машина, использовавшаяся армией США во Второй мировой войне. C 36 - шифровальная машина разработана в 1930 -х годах. Устройство обладало достаточной портативностью, однако имело слабую криптографическую стойкость.

CD-57 – миниатюрное шифровальное устройство, разработанное Б. Хагелином для французской секретной полиции. Приводилось в действие одним большим пальцем, оставляя вторую руку свободной для записи сообщений. Шифровальная машина С-52, разработки Б. Хагелина. Использовалась более чем в 60 странах.

Немецкая электромеханическая шифровальная машина Geheimshreiber. Машина была очень громоздкой и устанавливалась только в основных центрах связи Германии на территориях, контролируемых немецкими властями. Sigaba - электромеханическая шифровальная машина, используемая в США во время Второй мировой войны. KL-7 – электромеханическая шифровальная машина, заменившая Sigaba к концу Второй мировой войны, использовалась Агентством национальной безопасности США.

NEMA – шифровальная годов. швейцарская машина 50 -х Kryha – механическое шифровальное устройство, используемое немецкими дипломатами в 50 -х годах. T 52 – электромеханическая шифровальная машина, используемая немецкими военновоздушными силами и флотом.

М-108 – миниатюрное шифровальное устройство, используемое в армии США. В устройстве используется в код Морзе.

Шифровальная машина Gretag AG TC-53 была разработана Эдгаром Гретенером в Швейцарии. Это одна из последних электромеханических шифровальных машин. М-125 «Фиалка» – советская шифровальная машина. Имеет прямое сходство с конструкцией немецких шифровальных машин «Энигма» , но по сравнению с ними обладает большей сложностью и стойкостью. Р-014 Д – советская электронная шифровальная машина, используемая совместно с радиостанцией Р-142

Шифр Вернама Гилберт Вернам - американский инженер, родился в 1890 году. С 1914 года работал в AT&T в отделе телеграфной связи. В 1917 году Вернам изобретает свое первое автоматическое шифровально-дешифровальное устройство, а в следующем году предлагает прием "бесконечного ключа" - то, что сегодня и называется "шифром Вернама", или "одноразовым блокнотом". Через три с лишним десятка лет Клод Шеннон строго докажет абсолютную теоретико-информационную стойкость шифра Вернама. 0 + 0 = 0, 0 + 1 = 1, 1 + 0 = 1, 1 + 1 = 0 Буква А - (+ + — — —) Гамма - 10100 (+ — —) Результат шифрования - 01100 (— + + — —)

Уильям Фредерик Фридман (1891 -1969) - американский криптолог и криптоаналитик, обыкновенно именуемый «отцом американской криптологии» , ввёл сами термины криптоанализ и криптология. Организатор и первый директор американской службы сигнальной разведки (Signal Intelligence Service) Автор трёх учебников по военной криптографии, считающихся основополагающими трудами по этой дисциплине, и ряда научных работ по анализу кодов и шифров, пионер в применении статистических методов в криптоанализе (методы Фридмана). Одна из удач в деятельности У. Фридмана - дешифрование японского, так называемого, «Пурпурного кода» в начале Второй мировой войны (1940), что дало американской разведке доступ к секретной японской дипломатической корреспонденции ещё до нападения Японии на Перл Харбор.

Глеб Иванович Бо кий (1879 -1937) - видный деятель ВЧК, ОГПУ, НКВД, коммисар государственной безопасности 3 го ранга. Расстрелян 15 ноября 1937 года, реабилитирован в 1956 году. Создатель и руководитель Специального отдела, придавал большое значение криптографии и криптоанализу. Из письма Ворошилову : «Специальный отдел считает такой темп, взятый штабом В состав Спецотдела входили: об организации военно-морской РККА в разрешении вопроса 1 -е отделение — «наблюдение за всеми государственными учреждениями, части по дешифровке, слишком медленным. Желательно партийными и общественными организациями по сохранению государственной ускорить разрешение этого вопроса, т. е. в отношении тайны» ; дешифровальной службы РККА отстала от армий своих 2 -е отделение — «перехват шифровок иностранных государств; радиоконтроль и возможных противников, у которых это дело давно налажено» . выявление нелегальных и шпионских радиоустановок; подготовка радиоразведчиков» ; 3 -е отделение — «ведения шифрработы и руководство этой работой» ; 4 -е отделение — «ведения шифрработы и руководство этой работой» ; 6 -е отделение — «изготовление конспиративных документов» ; 7 -е отделение — «химическое исследование документов и веществ, разработка рецептов. Экспертиза почерков, фотографирование документов» .

Современная криптография

Криптография – прикладная математическая наука Клод Элвуд Шеннон (1916 -2001) - американский инженер и математик. выдающийся К. Шеннон является основателем теории информации, нашедшей применение в современных высокотехнологических системах связи. К. Шеннон внес огромный вклад в теорию вероятностных схем, теорию автоматов и теорию систем управления. К. Шеннон впервые начал изучать криптографию, применяя научный подход. Секретная работа К. Шеннона «Теория связи в секретных системах» (1945), открыто опубликованная в 1949 г. , послужила началом обширных исследований в теории кодирования и передачи информации, а также придала криптографии статус математической науки. В работе, Шеннон: - определил основополагающие понятия теории криптографии; - предложил алгебраическую и вероятностную модели криптосистем; - доказал существование абсолютно стойких криптосистем; - ввел понятия идеально стойких и практически стойких криптосистем, исследовал их свойства и определил требуемые условия идеальной и практической стойкости криптосистем; - сформулировал основные требования, предъявляемые к криптосистемам; - ввел понятия «рассеивания» и «перемешивания» .

Криптография с открытым ключом Уитфилд Диффи (род. 1944) - американский криптограф. Мартин Хеллман (род. 1945) – американский криптограф. У. Диффи и М. Хеллман в работе «Новые направления в современной криптографии» , опубликованной в 1976 г. положили начало ассиметричной криптографии. В работе они предложили метод распределения секретных ключей, используя открытый канал связи. Этот метод получил название «алгоритм Диффи. Хеллмана» . Аналогичный алгоритм был разработан Малькольмом Вильямсоном в 1974 г. , но держался в секрете до 1997 г.

Первый алгоритм шифрования с открытым ключом Рональд Линн Ривест (род. 1947) - американский специалист по криптографии, профессор по компьютерным наукам Массачусетского технологического института. Ади Шамир (род. 1952) - известный израильский криптоаналитик, учёный в области теории вычислительных систем, профессор информатики и прикладной математики в институте Вейцмана (Израиль). Леонард Макс Адлеман (род. 1945) – американский ученый-теоретик в области компьютерных наук, профессор компьютерных наук и молекулярной биологии в Университете Южной Калифорнии. В 1977 г. учёными Р. Ривестом, А. Шамиром и Л. Адлеманом из Массачусетского технологического института был разработан первый алгоритм ассиметричного шифрования, получивший название RSA (Rivest, Shamir, Adleman). Аналогичный алгоритм был изобретен Клиффордом Коксом в 1973 г. , работавшим в центре правительственной связи. Но эта работа хранилась лишь во внутренних документах центра, поэтому о её существовании было не известно до 1977 г.

Тахер Эль-Гамал (род. 1955) – египетский криптограф. В 1985 году Эль-Гамал опубликовал работу под названием «Криптосистема с открытым ключом и схема подписи на основе дискретных логарифмов» , в которой предложил алгоритм шифрования с открытым ключом и схему цифровой подписи. Схема цифровой подписи Эль-Гамала стала основой для алгоритма Digital Signature Algorithm (DSA), принятого Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) в качестве цифрового стандарта подписи (DSS).

Периоды развития криптографии, как науки Первый период (приблизительно с 3 тысячелетия до н. э. до XV века) характеризуется господством моноалфавитных шифров. Второй период (с XV века по XX век) ознаменован введением многоалфавитных шифров. Третий период (с начала и до середины XX века) характеризуется внедрением механических и электромеханических шифровальных машин. Четвертый период (с середины до 70 -х годов XX века) – период перехода к математической криптографии. Современный период (с конца 70 -х годов XX века по настоящее время).