Google+
черновики лукаса Киношедевры: Кинг-Конг Росомаха Гарри Поттер: Мир Джоан К. Ролинг
Версия для печатиИстория: История. Криптография
Кратко о статье: Умеете хранить секреты? А любите их узнавать? Главный «двигатель» человеческого прогресса — любопытство. Ему противостоит естественный «защитный механизм» — скрытность. Неудивительно, что тяга к сохранению и раскрытию тайн заложена у нас в генах. Желание выведать секреты мироздания развивало науку. Желание уберечь свои секреты от остального мира также привело к созданию особой науки. Зашифрованная информация шла с нами рука об руку — от библейского «Мене, Мене, Текел, Упарсин» до катренов Нострадамуса, от симпатических чернил до радиоканалов автомобильной сигнализации.

Белым по белому

Надпись на вратах Мории — отличный пример стеганографии (художник Тед Насмит).

Стеганография (греч. «скрытое письмо») — самый древний и простой способ сохранения секретной информации, заключающийся в маскировке самого факта ее присутствия. Шумеры часто замазывали текст на табличках и писали новый поверх старого. Геродот в своей «Истории» рассказал, как Демерат, желавший отправить секретную депешу в Спарту, вырезал ее на доске и покрыл ту воском, сделав ее якобы «чистой».

Пленный тиран Гистий, желавший послать письмо в родной город Милет, обрил своего раба наголо, вытатуировал сообщение на лысине, а когда волосы отрасли, отправил гонца в путь (похожим образом — на теле беспризорника — было послано сообщение в романе Алексея Толстого «Гиперболоид инженера Гарина»). Гераклит специально излагал свои мысли неясно (за что, по мнению Цицерона, и заслужит прозвище «Темный»), а да Винчи делал некоторые записи «зеркально».

Иногда посланники даже не подозревали, что везут «скрытое письмо». Некоторые древнегреческие полководцы выбивали стеготекст на металлической пластинке и прятали ее в подошве сандалий гонца. Когда тот прибывал на место, секретное сообщение у него изымалось (незаметно, ночью), а взамен вкладывался ответ.

В Эфесе послания писали на целебных листах, обвязанных вокруг раны на ноге гонца («упал, очнулся, гипс»). Женщины сворачивали письма в трубочки и носили их как сережки. Китайцы писали текст на шелке, затем скатывали его в комочек, покрывали воском и глотали. Греки иногда были даже более изощренны — послания писались на раздутом пузыре. Тот сдувался, заталкивался в бутылку. В нее наливалось масло, пузырь принимал форму бутылки и становился «невидимым».

Фрэнсис Бэкон изобрел шифр, позволяющий прятать короткие сообщения в длинном тексте. Каждой букве алфавита соответствовала своя комбинация А и Б (например, а = АА, б = АБ). А и Б «присваивались» два разных шрифта. Оставалось только написать любой отвлекающий текст, используя нужную последовательность шрифтов, например: «ДоБРый денЬ!». Если различия между шрифтами невелики и заключаются лишь в манере написания букв, то шифр Бэкона очень трудно обнаружить.

Потрясающий копьем

Надпись под бюстом Шекспира в стрэдфордской церкви (одним из двух изображений драматурга, считающихся подлинными) сделана разными буквами. Много лет идут споры о том, что человек, не получивший школьного образования, вряд ли мог создать такие шедевры. Одним из настоящих авторов его работ называется Фрэнсис Бэкон. Свыше ста лет назад шекспировед Эдвард Кларк заявил, что если расшифровать надпись под бюстом Шекспира по методу Бэкона, то якобы получается FRA BA WRT EAR AY — аббревиатура фразы Fransis Bacon wrote Shakespeare plays (Фрэнсис Бэкон написал пьесы Шекспира).

Шекспир и Бэкон.

Старшему поколению отлично знакомы «невидимые чернила», которыми писали революционеры в царских тюрьмах. Это было молоко либо чай. Тайнопись наносилась между строчек безобидного письма. После нагрева бумаги буквы темнели. Миф об эффективности этого способа, поддерживаемый в советское время, абсолютно ложен. Полицейские успешно читали такую корреспонденцию при помощи утюгов и правильно поставленного освещения (ультрафиолет впервые стали применять англичане).

Правоохранительные органы рекомендуют помечать ценные вещи невидимыми чернилами. Однако чаще всего они используются для шуток в ночных клубах.

В качестве чернил может использоваться молоко, соки многих овощей и фруктов, вино, уксус, мыло или мед. Нагрев можно заменить химической реакцией. Лимонный сок при обработке раствором йода белеет, а уксус в соке краснокочанной капусты — краснеет.

Ультрафиолет — лучший друг криптолога.

Нулевой шифр — то есть вкрапление ценной информации в банальное сообщение — сегодня считается крайне примитивным видом стеганографии. Чаще всего для этого используются акронимы — то есть образование текста из начальных букв слов, например: «Мы исключаем реакционные фантазии английских натуралистов, терзающихся анатомически сомнительными теориями и конструктивными изъянами». Сергей Лукьяненко припрятал подобный «привет» читателям в заглавных буквах последней главы «Генома».

Мировые войны подхлестнули развитие стеганографии. В 1870 году французы посылали в осажденный Париж почтовых голубей с огромным количеством посланий, снятых на микрофотографиии. Немцы придумали микроточки — миниатюрные фото, вклеиваемые в текст на месте знаков препинания (в 655-м выпуске комиксов про Супермена тот читал книгу с микроточками, на которых были сняты другие книги).

Американцы сводили японцев с ума, посадив за рации индейцев племени навахо. «Взломать» такой код крайне сложно, ведь сперва нужно понять грамматическую структуру языка. Наконец, моряки корабля «Пуэбло», захваченного Северной Кореей, тайком показывали на постановочных (пропагандистских) фотографиях корейцам средний палец, а их командир написал «признание», где он «воспел» великий корейский народ (peaen — «хвалебная песнь» — звучит как pee on — «мочиться на»).

Задумчивые матросы разведывательного судна Пуэбло.

Сегодня информацию можно прятать в цифровых фотографиях и музыкальных файлах, либо маскировать ее под «шум». Сами по себе эти способы не очень надежны, однако если спрятать такую картинку среди миллионов снимков, найти ее будет очень сложно. Одно время ходили слухи, что исламские террористы общаются друг с другом, выкладывая стегофото на сайте E-bay.

Существует так называемый «код идиота». Он может передать лишь несколько фактов, зато его практически невозможно вскрыть, так как две стороны заранее договорились о значении слов (паролей). Советские историки утверждают, что фраза «Над всей Испанией безоблачное небо», переданная в радиоэфире, послужила сигналом к началу гражданской войны 1936—1939 годов. Испанцам эта фраза почему-то ничего не говорит.

Две криптоскульптуры от художника Джеймса Санборна. Первая стоит около штаб-квартиры ЦРУ (часть текста до сих пор не расшифрована и дико злит разведчиков), вторая (с выдержками из реальных шифровок КГБ) — в университете Северной Каролины.

Кодекс Серафини

В 1978 году итальянский художник Луиджи Серафини написал Codex Seraphinianus — путеводитель по некоему фантастическому миру, написанный на вымышленном языке и богато иллюстрированный невероятными картинками. Текст книги до сих пор не прочитан. Ученые смогли расшифровать лишь систему нумерации страниц. Книга вышла небольшим тиражом и в настоящее время стала коллекционным раритетом.

Гимнастика ума

Подстановочный шифр не следует путать с перестановочным. В первом случае происходит замена букв, а во втором — их перестановка в тексте (анаграмма — букв. «игра в буквы», основной вид шифрования в романе Дэна Брауна «Код да Винчи»).

Простые подстановки, упомянутые выше, легко «ломаются» по методу Аль-Кинди. В английском языке самая употребляемая буква — «е», а самый распространенный артикль — «the». Зная это, Уильям Легранд расшифровал текст, ведущий к кладу (Эдгар По, «Золотой жук»).

Некоторые криптограммы убийцы по кличке Зодиак до сих пор не расшифрованы (фильм «Зодиак», 2007).

Для «частотного» анализа шифра обычно требуется не менее 50 знаков. Повторяющиеся буквы, предугадываемые обращения к адресату («Илси, готовься к смерти!» в «Пляшущих человечках») или подпись автора в конце письма (англичане некоторое время ломали немецкие командные коды, так как приказы Гитлера были подписаны его именем) — настоящий подарок дешифровщику.

Более криптостойкий способ шифрования — табличная перестановка. Фразу «Грузите апельсины бочками» следует записать в таблицу 5х5, заполнив пустые поля любыми буквами:

Г Т Л Ы А
Р Е Ь Б М
У А С О И
З П И Ч Ы
И Е Н К Ё

Чтобы зашифровать это, можно считывать таблицу в любом направлении: справа-налево (ГТЛЫАРЕЬБМ...), слева-направо (АЫЛТГ...), слева сверху-вниз (АМИЫЁ...), «змейкой», по диагонали, по спирали и т.д. Для расшифровки принимающей стороне нужно знать лишь размер таблицы и заранее оговоренное направление записи букв в нее. Впрочем, дешифровщик может разложить эти буквы разными способами по таблицам разной величины и быстро найти в них осмысленные слова либо их анаграммы.

Основа Матрицы — код. Некоторые могли читать его прямо «с экрана».

Чтобы усложнить ему работу, можно использовать перестановку по колонкам с ключевым словом, например: ГЕРАКЛ. По порядку взаимного расположения этих букв в алфавите ключ выглядит так: 236145. Применим этот ключ к нашей таблице и переставим колонки по ключу от 1 до 5:

Г Е Р А К Л
2 3 6 1 4 5
Г Т Л Ы А Ы
Р Е Ь Б М Ё
У А С О И Ы
З П И Ч Ы Ё
И Е Н К Ё Ы
А Г Е К Л Р
1 2 3 4 5 6
Ы Г Т А Ы Л
Б Р Е М Ё Ь
О У А И Ы С
Ч З П Ы Ё И
К И Е Ё Ы Н

Сходя с ума по криптологии, легко сойдешь с ума вообще («Игры разума», 2001).

Дальше нужно лишь прочитать этот текст по определенному направлению, например — НЫЕЕИКЧЗПЫЁИ... При передаче большого сообщения с длинным ключом его криптостойкость возрастает до уровня, недоступного для расшифровки даже современными компьютерами, однако неудачный подбор перестановочного ключа оставляет в тексте большие куски исходного текста (в нашем случае — ГРУЗИТЕАПЕ).

Подобные методы шифровки применялись вплоть до конца Первой мировой войны. В дальнейшем они стали комбинироваться: двойное шифрование, использование нескольких языков, замена букв группами, поточные шифры, симметричное шифрование (так называемый шифр Вернама — единственный, криптостойкость которого была доказана математически), а позднее — высокоскоростное компьютерное кодирование сделали это искусство действительно элитным, недоступным большинству людей без хорошего математического образования.

Будущее криптографии — в квантовых технологиях. Если сравнить ее историю с извечной конкуренцией оружия и брони, то броня пока выигрывает, ведь существуют шифры, сломать которые возможно только теоретически, а абсолютно эффективного метода дешифровки придумано еще не было. Как говорил гуру криптографии Брюс Шнайдер, описывая шифр Вернама (шифр одноразового блокнота):

Даже когда приземлятся пришельцы из созвездия Андромеды на своих огромных кораблях с компьютерами неслыханной вычислительной мощности, они не смогут прочитать сообщения советских агентов, зашифрованные на одноразовом блокноте (если только они не будут способны также обратить время вспять и вернуть этот блокнот).

Крепкий орешек

Одной из самых главных криптологических загадок древности стал «манускрипт Войнича» (15—16 век), названный в честь американо-русского книготорговца Вилфрида Войнича. Структура текста и повторяемость слов соответствует естественным языкам, однако дешифровке он не поддается. Есть предположение, что он был написан на каком-то из реальных экзотических языков (или диалектов) с применением изобретенного алфавита.

1 |
1 2
Комментарии к статье
Для написания комментария к статье необходимо зарегистрироваться и авторизоваться на форуме, после чего - перейти на сайт
Bad 13
№ 1
26.01.2010, 05:03
Криптография вещь древняя зародилась практически вместе с письмом, и будет существовать до тех пор, пока будет необходимость в тайнах. Лично я увлекался её в детстве, правда не пошел дальше зеркального письма и простых шифров ;-)))
Статья в целом получилась весьма любопытной.
РАССЫЛКА
Новости МФ
Подписаться
Статьи МФ
Подписаться
Новый номер
В ПРОДАЖЕ С
24 ноября 2015
ноябрь октябрь
МФ Опрос
[последний опрос] Что вы делаете на этом старом сайте?
наши издания

Mobi.ru - экспертный сайт о цифровой технике
www.Mobi.ru

Сайт журнала «Мир фантастики» — крупнейшего периодического издания в России, посвященного фэнтези и фантастике во всех проявлениях.

© 1997-2013 ООО «Игромедиа».
Воспроизведение материалов с данного сайта возможно с разрешения редакции Сайт оптимизирован под разрешение 1024х768.
Поиск Войти Зарегистрироваться