Сциталы, принцип Керкгоффса и «пляшущие человечки»: челябинцев научили «взламывать» шифры
Можно ли носить азбуку Морзе на руке? Почему шифр Цезаря на самом деле легко понять? Как надёжно спрятать и закодировать важную информацию? Узнать ответы на эти и другие вопросы смогли 3 апреля гости Информационного центра по атомной энергии (ИЦАЭ) Челябинска на «ИЦАЭ OPEN. Язык секретов». Информационным партнёром мероприятия выступил медиахолдинг «Гранада Пресс».
Начался вечер с мастер-класса по изготовлению браслета с использованием азбуки Морзе. Памятное слово или даже цитата — все желающие смогли зашифровать что-то личное и унести такой сувенир с собой.
3 апреля 1973 года компания IBM представила универсальную технологию линейного кодирования. Сегодня она известна как штрихкод. Первые штрихкоды использовали азбуку Морзе, а всем известные QR-коды можно назвать двухмерным штрихкодом. Как работают такие системы шифрования и причём тут криптография (наука о безопасной передаче информации), рассказал на лекции Алексей Ручай, доктор технических наук, заведующий кафедрой компьютерной безопасности и прикладной алгебры математического факультета Челябинского государственного университета.
Эксперт познакомил слушателей с такими системами кодирования информации, как азбука Морзе и флажковая азбука, нотный стан и шрифт Брайля. Кстати, популярная цветовая модель RGB использовалась ещё в XIX веке в России. Фотограф Сергей Прокудин-Горский придумал уникальный аппарат: в нём находились удлинённые фотопластинки, на которых одновременно размещались три цветоделённых негатива — красный, синий и зеленый. Каждый из негативов — отдельная фотография. Поэтому, чтобы получить одну фотокарточку, необходимо было сидеть неподвижно около часа.
Сейчас шифров — вариантов «спрятать» сообщение — огромное количество. Делят их на две большие группы: шифры замены и перестановки. Первые легко взломать, их ключ можно быстро вычислить (например, шифр Цезаря или «пляшущие человечки» Конан Дойла).
Более сложными считаются шифры перестановки. Спикер вспомнил про шифр сцитало, основанный на особом устройстве из двух палок одинаковой толщины и длины. Так прятали сообщения древние греки: «Одну палку оставляли себе, другую отдавали отъезжающему. Эти палки называли сциталами. Когда правителям нужно было сообщить тайну, они вырезали длинную и узкую полоску папируса, наматывали её на свою сциталу, не оставляя никакого промежутка, — подчеркнул эксперт. — Затем писали на папирусе всё, что нужно. Написав, снимали полосу и отправляли адресату без палки. А так как буквы на этой полоске были разбросаны в беспорядке, то прочитать написанное адресат мог, только взяв свою сциталу и намотав на неё без пропусков полученную полосу».
На самом деле, все шифры подчиняются принципу Керкгоффса: в засекреченном виде держится только ключ, а сам алгоритм шифрования должен быть открытым.
Закрепить полученные знания и попробовать себя в роли специалиста по безопасности гости смогли, решая задачи по криптографии. Шифровщикам предстояло «взламывать» специальные алгоритмы, находить и ликвидировать уязвимые места систем безопасности и, конечно же, засекречивать предлагаемые данные. Так среди заданий была, например, дешифровка древнерусского счёта, тайнопись Ордина-Нащокина и несколько шифров перестановки.
«ИЦАЭ OPEN» — проект сети ИЦАЭ. Еженедельно в 19 регионах страны Информационные центры становятся открытыми площадками, на которых любители интеллектуального досуга могут пообщаться с учёными, сыграть в интеллектуальные и настольные игры, стать зрителями научно-популярных ток-шоу и участниками мастер-классов.