5 интересных и понятных книг про шифрование для детей и взрослых – Афиша

Криптография — это прежде всего наука о математических методах защиты информации. У большинства людей слово «криптография» ассоциируется со сложным и многогранным процессом, в который вовлечены компьютерные технологии, математические формулы, интернет и конфиденциальные данные. Криптография настолько прочно вошла в нашу обыденную жизнь, что, даже читая этот текст на экране своего электронного устройства, мы, не замечая того, задействуем множество криптографических функций и протоколов. 

Как и любая другая наука, криптография прошла в своем развитии немало этапов, превратившись из магической сверхспособности и потаенного искусства, доступного лишь избранному кругу лиц, в область знания, широко распространенную и необходимую в современном мире. Рассказать о трех с половиной тысячелетиях истории криптографии и о ее сегодняшней роли простым языком, а уж тем более заинтересовать читателя в дальнейшем поиске — задача не из легких. Здесь вы найдете 5 книг, авторы которых сделали эту науку чуточку понятнее и проще.

Дэвид Кан «Взломщики кодов»

New York: Charles Scribner’s Sons/Weidenfeld And Nicolson

Открывает  список монументальный и в своем  роде единственный труд подобного масштаба — «Взломщики кодов» американского криптографа и писателя Дэвида Кана. Несмотря на то что первое издание книги вышло более полувека назад, она до сих пор не теряет своей актуальности как для любителей истории шифров, так и для тех, кто впервые пробует свои силы в искусстве тайнописи. Став своеобразной энциклопедией по эпохам, персоналиям и технологиям, книга Кана без преувеличения предопределила последующие исследования истории криптографии и эволюции шифров. Здесь уже можно найти систему хронологических и географических координат, которой придерживается и большинство современных авторов.

Если вы хотите узнать, почему рождение тайнописи относят к ошибке в начертании иероглифов на гробнице одного древнеегипетского жреца или как чтение Корана в багдадском Доме мудрости предопределило развитие систем шифрования на полтысячи лет вперед, то смело начинайте свое знакомство с историей криптографии с книги Дэвида Кана (1967 г. ).

Саймон Сингх «Книга шифров. Тайная история шифров и их расшифровки»

издательство АСТ

Знакомство с историей криптографии, а также с ее главными героями можно начать с «Книги шифров» известного английского популяризатора науки и журналиста Саймона Сингха. Написанная простым и увлекательным языком, книга содержит большое количество исторических «кейсов», которые показывают, что шифры играли важную роль во все времена, а за каждой криптограммой скрывался реальный исторический персонаж. Конечно, автор не отказывает себе в удовольствии смаковать подробности того или иного инцидента, как, например, в случае с шотландской королевой Марией Стюарт, чья зашифрованная переписка была дешифрована талантливым ученым и сподвижником английской королевы Елизаветы Фрэнсисом Уолсингемом. Увы, именно это обстоятельство и привело Марию Стюарт на эшафот. 

Или чисто английская история, которая произошла с математиком Чарлзом Бэббиджем. Бэббидж, поспорив со знакомым дантистом, взломал считавшийся невзламываемым на протяжении трех веков шифр Виженера, но не предал это огласке, так как посчитал эту задачу слишком легкой для себя. Сингх иллюстрирует исторические сюжеты научными и выверенными фактами об алгоритмах шифрования и о возможностях использования того или иного шифра и его устойчивости к взлому. Такая сбалансированность делает «Книгу шифров» необходимым пособием для тех, кто всерьез решил углубиться в тайны шифрования.

С.Дориченко, В.Ященко «25 этюдов о шифрах»

издательство ТЕИС

Криптография неразрывно связана с математикой, потому невозможно обойтись без авторов-математиков. Коллективный труд «25 этюдов о шифрах», выпущенный в серии «Математические основы криптологии» в 1994 году, не только стал одной из первых популярных публикаций в России об этой области знания, но и предлагал читателям попрактиковаться в ней. В книге вполне серьезно, а главное, математически точно излагаются основные термины, понятия и идеи современной криптографии. К каждому разделу прилагается список вопросов, требующий от читателя вдумчивого и осмысленного прочтения. Призван помочь в освоении материала и список литературы, рекомендованный для дополнительного чтения, который, несмотря на прошедшее со времени издания время, не утратил своей актуальности.  

Подобное издание можно отнести скорее к жанру учебного пособия, которое вводит в новую специальность и при этом способствует развитию интереса к отдельным аспектам выбранной области знания. Авторы честно предупреждают, что их труд «рассчитан на читателя, склонного к математическим размышлениям», но бояться не стоит — брошюра написана так легко и занимательно, что даже не склонный к математическим размышлениям читатель вскоре забывает об этом.

Роман Душкин «Математика и криптография. Тайны шифров и логического мышления»

издательство АСТ

Постоянная практика — неотъемлемая часть на тернистом пути освоения криптографических премудростей. Взламывать старые шифры, придумывать новые, постоянно открывать еще неизведанные способы и алгоритмы сокрытия информации — все это предлагает своим юным читателям автор книги «Математика и криптография. Тайны шифров и логического мышления» (2017 г.). 
Издание может похвастаться ясным, а главное, понятным как для детей, так и для их родителей изложением непростого и объемного материала.  Читателю предлагают не только познакомиться с ключевыми понятиями криптографии и математики, но и поучаствовать в раскрытии настоящих криптограмм, а также создать свой шифр, который, возможно, станет уникальным и позволит юному криптографу вписать свое имя в историю. Впрочем, отчаиваться не стоит и взрослым. Книга вполне может заменить настольную игру, а придумывание новых шифров или криптографические атаки на шифры друзей с помощью описанных в книге приемов сделают интересным любой вечер.

Ирина Русецкая «История криптографии в Западной Европе в раннее Новое время»

издательский дом «Университетская книга»

Последней в списке интересных и понятных книг про шифрование будет книга кандидата исторических наук, доцента РГГУ Ирины Русецкой «История криптографии в Западной Европе в ранее Новое время» (2014 г.). Как ясно из самого названия, книга повествует об истории развития криптографии в самое переломное для этой науки время — эпоху Возрождения в Европе. Именно в это время были заложены основы криптографии как полноценной области знания, уже не связанной ни с магией, ни с религией. 

В книге последовательно излагается история становления западноевропейской криптографии от Античности и Средних веков к Новому времени. Особое внимание уделено людям, способствовавшим совершенствованию системы шифрования в это время и появлению нового, «невзламываемого» шифра, получившего впоследствии имя описавшего его французского дипломата Блеза де Виженера. Этот шифр, без преувеличения, открывает новую эру в истории криптографии, делая возможным через несколько веков и появление механических шифровальных машин. 

 

Подробнее о технологиях шифрования, шифровальной технике и многом другом расскажет первый в России Музей криптографии, который откроется осенью 2021 года в Москве. 

10 популярных кодов и шифров

Коды и шифры — не одно и то же: в коде каждое слово заменяется другим, в то время как в шифре заменяются все символы сообщения.

В данной статье мы рассмотрим наиболее популярные способы шифрования, а следующим шагом будет изучение основ криптографии.

1. Стандартные шифры
2. Цифровые шифры
3. Как расшифровать код или шифр?

Стандартные шифры

ROT1

Этот шифр известен многим детям. Ключ прост: каждая буква заменяется на следующую за ней в алфавите. Так, А заменяется на Б, Б — на В, и т. д. Фраза «Уйрйшоьк Рспдсбннйту» — это «Типичный Программист».

Попробуйте расшифровать сообщение:

Лбл еёмб, рспдсбннйту?

Сумели? Напишите в комментариях, что у вас получилось.

Шифр транспонирования

В транспозиционном шифре буквы переставляются по заранее определённому правилу. Например, если каждое слово пишется задом наперед, то из hello world получается dlrow olleh. Другой пример — менять местами каждые две буквы. Таким образом, предыдущее сообщение станет eh ll wo ro dl.

Ещё можно использовать столбчатый шифр транспонирования, в котором каждый символ написан горизонтально с заданной шириной алфавита, а шифр создаётся из символов по вертикали.

Пример:

Из этого способа мы получим шифр holewdlo lr. А вот столбчатая транспозиция, реализованная программно:

def split_len(seq, length):
   return [seq[i:i + length] for i in range(0, len(seq), length)]
def encode(key, plaintext):
   order = {
      int(val): num for num, val in enumerate(key)
   }
ciphertext = ''

for index in sorted(order.keys()):
   for part in split_len(plaintext, len(key)):
      try:ciphertext += part[order[index]]
         except IndexError:
            continue
   return ciphertext
print(encode('3214', 'HELLO'))

Азбука Морзе

В азбуке Морзе каждая буква алфавита, цифры и наиболее важные знаки препинания имеют свой код, состоящий из череды коротких и длинных сигналов:
Чаще всего это шифрование передаётся световыми или звуковыми сигналами.

Сможете расшифровать сообщение, используя картинку?

•−−   −•− −−− −• −•−• •   ••• − •− − −••− ••   • ••• − −••−   −•• • −−−− •• ••−• •−• •− − −−− •−• −•−− 

Шифр Цезаря

Это не один шифр, а целых 26, использующих один принцип. Так, ROT1 — лишь один из вариантов шифра Цезаря. Получателю нужно просто сообщить, какой шаг использовался при шифровании: если ROT2, тогда А заменяется на В, Б на Г и т. д.

А здесь использован шифр Цезаря с шагом 5:

Иербэй йюк ёурбэй нтчйхйцтаъ энщхуж

Моноалфавитная замена

Коды и шифры также делятся на подгруппы. Например, ROT1, азбука Морзе, шифр Цезаря относятся к моноалфавитной замене: каждая буква заменяется на одну и только одну букву или символ. Такие шифры очень легко расшифровываются с помощью частотного анализа.

Например, наиболее часто встречающаяся буква в английском алфавите — «E». Таким образом, в тексте, зашифрованном моноалфавитным шрифтом, наиболее часто встречающейся буквой будет буква, соответствующая «E». Вторая наиболее часто встречающаяся буква — это «T», а третья — «А».

Однако этот принцип работает только для длинных сообщений. Короткие просто не содержат в себе достаточно слов.

Шифр Виженера

Представим, что есть таблица по типу той, что на картинке, и ключевое слово «CHAIR». Шифр Виженера использует принцип шифра Цезаря, только каждая буква меняется в соответствии с кодовым словом.

В нашем случае первая буква послания будет зашифрована согласно шифровальному алфавиту для первой буквы кодового слова «С», вторая буква — для «H», etc. Если послание длиннее кодового слова, то для (k*n+1)-ой буквы, где n — длина кодового слова, вновь будет использован алфавит для первой буквы кодового слова.

Чтобы расшифровать шифр Виженера, для начала угадывают длину кодового слова и применяют частотный анализ к каждой n-ной букве послания.

Попробуйте расшифровать эту фразу самостоятельно:

зюм иэлруй южжуглёнъ

Подсказка длина кодового слова — 4.

Шифр Энигмы

Энигма — это машина, которая использовалась нацистами во времена Второй Мировой для шифрования сообщений.

Есть несколько колёс и клавиатура. На экране оператору показывалась буква, которой шифровалась соответствующая буква на клавиатуре. То, какой будет зашифрованная буква, зависело от начальной конфигурации колес.

Существовало более ста триллионов возможных комбинаций колёс, и со временем набора текста колеса сдвигались сами, так что шифр менялся на протяжении всего сообщения.

Цифровые шифры

В отличие от шифровки текста алфавитом и символами, здесь используются цифры. Рассказываем о способах и о том, как расшифровать цифровой код.

Двоичный код

Текстовые данные вполне можно хранить и передавать в двоичном коде. В этом случае по таблице символов (чаще всего ASCII) каждое простое число из предыдущего шага сопоставляется с буквой: 01100001 = 97 = «a», 01100010 = 98 = «b», etc. При этом важно соблюдение регистра.

Расшифруйте следующее сообщение, в котором использована кириллица:

110100001001101011010000101111101101000010110100

Шифр A1Z26

Это простая подстановка, где каждая буква заменена её порядковым номером в алфавите. Только нижний регистр.

Попробуйте определить, что здесь написано:

15-6-2-16-13-30-26-16-11 17-18-10-14-6-18

Шифрование публичным ключом

Алгоритм шифрования, применяющийся сегодня буквально во всех компьютерных системах. Есть два ключа: открытый и секретный. Открытый ключ — это большое число, имеющее только два делителя, помимо единицы и самого себя. Эти два делителя являются секретным ключом, и при перемножении дают публичный ключ. Например, публичный ключ — это 1961, а секретный — 37 и 53.

Открытый ключ используется, чтобы зашифровать сообщение, а секретный — чтобы расшифровать.

Как-то RSA выделила 1000 $ в качестве приза тому, кто найдет два пятидесятизначных делителя числа:

1522605027922533360535618378132637429718068114961380688657908494580122963258952897654000350692006139

Как расшифровать код или шифр?

Для этого применяются специальные сервисы. Выбор такого инструмента зависит от того, что за код предстоит расшифровать. Примеры шифраторов и дешифраторов:

• Азбука Морзе
• RSA (криптографический алгоритм с открытым ключом)
• Двоичный код
• Другие онлайн-дешифраторы

Адаптированный перевод «10 codes and ciphers»

Книжные шифры — Журнал beanz — Журнал beanz

Книжные шифры

Саймон Бэтт / Секретное кодирование для детей / Выпуск

за октябрь 2018 г.

Изображение anggarfer на Flickr

Скрыть информацию на виду, используя умный код и хорошую книгу.

Вы немного книжный червь? У вас есть друзья, которые тоже любят читать? Если вы заметили, что у вас обоих есть одни и те же книги, вы уже знаете основы создания книжного шифра! Книжные шифры — это специальные коды, которые создаются путем обращения к словам и/или буквам в них для составления ваших собственных предложений. Люди, читающие ваш код, увидят только цифры, но вы и получатель вашего кода будете знать правду!

Есть несколько способов сделать книжный шифр, но для того, чтобы он работал, вы и ваш получатель должны иметь одну и ту же книгу. Убедитесь, что обе книги относятся к одному и тому же изданию, так как разные издания могут иметь разные номера страниц и расположение слов, что очень важно для работы книжного шифра!

Шифры слов

Один из самых простых вариантов книжного шифра — это код, указывающий на отдельные слова в книге. Допустим, вы хотите отправить слово «кот». Вы берете книгу, которую используете для своего шифра, и находите в ней экземпляр слова «кот». Допустим, вы нашли слово «кошка» на странице 64, строка 5, 8-е слово в строке. Чтобы представить слово «кошка», вы пишете его как (64, 5, 8), что говорит вашему получателю перейти на эту страницу, строку и слово.

Буквенные шифры

Другой способ сделать книжный шифр состоит в том, чтобы использовать начальную букву слов в книге для представления каждой буквы в вашем секретном сообщении. Для начала вы и ваш получатель выбираете страницу, которую будете использовать в качестве ссылки; возможно, вы можете написать номер страницы в верхней части кода, чтобы ваш читатель не заблудился.

Затем вы находите слово, начинающееся с буквы, которую вы хотите использовать, и записываете числовое слово на странице. Например, если вам нужна буква «Е», а слово «Слон» является 12-й буквой на странице, вы пишете число 12. Вы можете разделить слова запятой, чтобы сообщить получателю, где ставить пробелы. их письма.

Если вы хотите сделать свой код более надежным, вы можете использовать в нем разные слова, начинающиеся с одной и той же буквы. Например, в то время как «Слон» является 12-м словом, вы также можете найти «Орел» в качестве 26-й буквы и можете использовать любую из них для обозначения Е. Преимущество этого заключается в том, что его труднее взломать; если вы просто используете одно и то же число для каждой буквы каждый раз, это становится простым кодом замены (о котором мы говорили ранее!), И его очень легко взломать.

Пора попробовать! Узнайте, какое сообщение содержится в этом небольшом отрывке, используя предоставленные числа.

1 9, 7 12 6 20 29

Гарольд не мог поверить своим глазам. Человек перед ним, которого Гарольд считал злодеем, на самом деле все это время был его собственным отцом. Он даже представить себе не мог, зачем ему переходить на сторону зла.

Книжные шифры — это очень весело, но они также сыграли важную роль в истории! Книжные шифры использовались во время американской революции для шифрования сообщений.

Два шпиона по имени Андре и Арнольд использовали копию «Комментариев к законам Англии» Уильяма Блэкстоуна, чтобы выполнить словесный шифр и отправить друг другу секретные сообщения. Когда вы попробуете книжный шифр на себе, вы можете чувствовать себя хорошо, зная, что используете код, который даже шпионы когда-то использовали в истории!

Ответить

Ответ на загадку: ПРИВЕТ

Узнать больше

Шифр ​​Била

https://en.wikibooks.org/wiki/Cryptography/Beale_cipher

Шифры американской революции

http://www.ouramericanrevolution.org/index.cfm/page/view/prq0003

Алгоритм книжного шифрования

http://www.drdobbs.com/security/the-book-cipher-algorithm/210603676

Автор

Также в выпуске 9 за октябрь 2018 г.0015

Проекты и головоломки

Проект TIC-80

Создайте увлекательную приключенческую игру со спрайтами, используя фэнтезийный ретро-компьютер.

Прочитать статью

Секретные коды

Книжные шифры

Скрыть информацию на виду, используя умный код и хорошую книгу.

Прочитать статью

Проекты и пазлы

Волк, Коза, Капуста

Логические головоломки помогают развивать навыки мышления, полезные для программирования, информатики и всего, что вы можете делать.

Читать статью

Блокнот

Идеи подарков для STEAM

Найдите идеальные и забавные подарки для своих близких, которые обучают концепциям и навыкам STEAM.

Прочитать статью

Изготовление и шитье

Модные и технические наборы

От светящихся галстуков-бабочек до токопроводящих ниток — вы станете душой вечеринки с этим снаряжением, вдохновленным STEAM.

Прочитать статью

Передовой опыт

Насколько безопасен ваш веб-браузер?

Бесплатная служба онлайн-тестирования показывает, сколько личных данных выдает ваш веб-браузер.

Прочитать статью

Программирование

Сценарии Bash с CLI

Добавьте больше инструментов в свой арсенал командной строки, включая запуск мини-скриптов и создание резервных копий.

Прочитать статью

Роботы

Удлинители роботов

Используйте переключатели, чтобы вывести свои роботизированные творения на новый уровень.

Прочитать статью

Электроника

Каменные ножницы для бумаги

Старая классика с электронным уклоном, с использованием JavaScript и micro:bit.

Прочитать статью

SketchUp

Моделирование флага США

Создайте американский флаг в SketchUp с помощью этого подробного руководства.

Прочитать статью

Люди

Мериам Бербуша: Делимся наукой

От лазеров до сверхновых, Berboucha делает научную коммуникацию приоритетом.

Читать статью

Передовой опыт

Ошибки кодирования

Код всегда можно улучшить. Ознакомьтесь с этими советами, чтобы стать лучшим программистом!

Прочитать статью

Язык месяца

Лямбда-исчисление

Это язык программирования, не похожий ни на один из тех, что вы видели раньше. Ознакомьтесь с этой системой символов, предназначенной для математических расчетов.

Прочитать статью

Уголок для родителей и учителей

Что делать с Fortnite

Это игра, покорившая весь мир. Вредный или потенциальный путь к новым навыкам?

Прочитать статью

Проекты и головоломки

Черепашки с дистанционным управлением

Немного забавного кода на Python, который познакомит вас с загадочным миром обработки событий.

Прочитать статью

Скретч

Новая версия Скретч

Новый, улучшенный, быстрый и изящный — это Scratch 3, ваш новый любимый блочный язык!

Читать статью

Концепции

Алгоритм Дейкстры

Узнайте о блестящем алгоритме всех ваших GPS-устройств.

Прочитать статью

Передовой опыт

Программирование — это хорошо Обзор

Бесплатный, всеобъемлющий и доступный на ходу. Это классное приложение поможет вам освоить Python быстрее, чем когда-либо прежде.

Прочитать статью

Делиться — это хорошо, а с цифровыми технологиями делиться легко.

— Ричард Столлман

Майнкрафт

Моды Майнкрафт

Откройте для себя совершенно новые миры с помощью этих интересных и разнообразных дополнений.

Прочитать статью

Дополнительные ссылки

Октябрь 2018 г. Дополнительные ссылки

Ссылки внизу всех статей за октябрь 2018 г., собранные в одном месте, чтобы вы могли распечатать, поделиться ими или добавить в закладки.

Прочитать статью

News Wire

Октябрь 2018 News Wire

Интересные истории о информатике, программировании и технологиях за октябрь 2018 года.

Читать статью

Объяснение книжного шифра — www.kopaldev.de

Книжный шифр — это шифр, в котором буквы открытого текста (или слова) шифруются с использованием книги (или другого текстового документа) в качестве своего рода таблицы поиска. Отправитель и получатель зашифрованных сообщений могут договориться об использовании любой книги или другой публикации, доступной им обоим. Книжный шифр имеет значительное преимущество для шпиона на вражеской территории, поскольку он не вызывает подозрений (как, например, кодовая книга). Основная сила книжного шифра — это ключ, потому что только обладание оригинальной «книгой» позволяет расшифровывать.

Обложка The Beale Papers (источник Wikipedia)

1. Вероятно, самые известные книжные шифры — это «шифры Beale»
   • Шифры Beale — это три зашифрованных документа
   • Только один из документов был успешно расшифрован (с использованием Декларация независимости США как ключ)
   • Два других сообщения до сих пор не разгаданы… (неясно, как они были зашифрованы)
   
2. «Шифр Арнольда» — книжный шифр, использовавшийся Джоном Андре и Бенедиктом Арнольдами в 1780 году во время Войны за независимость США. 0029 • В качестве ключа к шифру использовалась книга «Комментарии к законам» Уильяма Блэкстоуна или «Словарь Натана Бейли».
   • Шифр ​​состоял из трех чисел, разделенных точками:
   номер страницы. Номер строки . номер слова
   
3. Серия «Онлайн-головоломка Cicada 3301» также содержала книжные шифры

Шифр ​​книги

Во-первых, отправитель и получатель должны согласовать (точно) одну и ту же «книгу». Они также должны согласовать «схему кодирования»:
1. Кодировать отдельные буквы
2. Кодировать полные слова

Также им нужно знать, «что» кодируется:
1. Страница
2. Строка
3. Слово

1. Схема букв :
Ниже мы покажем пример книжного шифра с «однобуквенной схемой». В качестве ключа используется следующий образец текста:

Пример «книга», используемая в качестве ключа для шифрования в «однобуквенной схеме»

Чтобы зашифровать открытый текст, возьмите случайное слово из приведенной выше «книги», которое начинается с буквы открытого текста, зашифровать.