Защита информации во все времена ГОУ НПО ПУ 17 Авторы презентации: Копорулин Илья Грязев Сергей Шарай Ренат Касьянов Андрей Нгуэн Шон Ла-Тхи Руководитель: - презентация

1 Защита информации во все времена ГОУ НПО ПУ 17 Авторы презентации: Копорулин Илья Грязев Сергей Шарай Ренат Касьянов Андрей Нгуэн Шон Ла-Тхи Руководитель: Князева Е.В. г. Слободской 2010 Кто владеет информацией, тот владеет миром. Уинстон Черчилль

2 Содержание 1. Введение 2. Защита информации в древности 1) Основные способы защиты информации 2) Шифры замены 3) Шифры перестановки 3. Защита информации в средние века и эпоху Возрождения 4. Криптография в Средневековье 5. Криптография в Эпоху Возрождения 6. Криптография в Новое и Новейшее время 7. Защита информации в наши дни 8. Защита информации в будущем

3 Введение Для миллионов людей в современном обществе работа с информацией и производство средств для такой работы - это профессия. По некоторым оценкам, информационный сектор уже составляет до 70% экономики развитых стран. Поэтому и ученые, и журналисты, и депутаты, и бизнесмены активно обсуждают различные проблемы информационного общества, информационных ресурсов, информационных технологий и т. д. Среди таких проблем важное место занимают проблемы защиты информации и информационной безопасности, т.к. слишком много различных сведений "гуляет" по всему свету в электронной и цифровой форме и над этими сведениями "висят" угрозы недружественного ознакомления, накопления, подмены, фальсификации и т. п. Поэтому часто при передаче и хранении информации надо заботиться о ее защищенности, целостности и достоверности. Для защиты информации применяются самые разные методы: от охраны и решеток на окнах до сложных технических устройств и математических методов преобразования информации. Выбор тех или иных методов зависит от многих факторов: ценности и объема защищаемой информации, требуемой скорости ее обработки, возможностей противника и т. д.

4 Защита информации в древности Проблема защиты информации была уже в древности. Первоначально письменность сама по себе была криптографической системой, потому что в древних обществах ею владели только избранные. С широким распространением письменности криптография стала формироваться как самостоятельная наука. Криптограммы (по-гречески - тайнописи) использовались для засекречивания важного сообщения от тех, кому оно не предназначалось. Знаменитый греческий историк Геродот (V век до н.э.) приводил примеры писем, понятных лишь для одного адресата. Спартанцы имели специальный механический прибор при помощи которого важные сообщения можно было писать особым способом, обеспечивающим сохранение тайны. Собственная секретная азбука была у Юлия Цезаря. В средние века и эпоху Возрождения над изобретением тайных шифров трудились многие выдающиеся люди, в том числе философ Фрэнсис Бэкон, математики Франсуа Виет, Джероламо Кардано, Джон Валлис. О важности сохранения информации в тайне знали уже в древние времена, когда с появлением письменности появилась и опасность прочтения ее нежелательными лицами

5 Три основных способа защиты информации 1. Защита чисто силовыми методами: охрана документа - носителя информации - физическими лицами, передача его специальным курьером и т.д. 2. Стенография - латино-греческое сочетание слов, означающих в совокупности "тайнопись"). Он заключался в сокрытии самого факта наличия информации. Использовались так называемые симпатические чернила. При соответствующем "проявлении" бумаги текст становится видимым. Один из примеров сокрытия информации приведен в трудах древнегреческого историка Геродота. На голове раба, которая брилась наголо, записывалось нужное сообщение. И когда волосы его достаточно отрастали, раба отправляли к адресату, который снова брил его голову и считывал полученное сообщение. 3. Криптография - слово греческое и в переводе означает «тайнопись» - преобразование смыслового текста в набор хаотических знаков (или букв алфавита). Получатель такого донесения мог преобразовать его в то же самое осмысленное сообщение, если обладал ключом к его построению.

6 Криптография по возрасту - ровесник египетских пирамид. В документах древних цивилизаций - Индии, Египта, Месопотамии - есть сведения о системах и способах составления шифрованных писем. В древнеиндийских рукописях описаны 64 способа письма. Один из самых старых шифрованных текстов из Месопотамии представляет собой табличку, написанную клинописью и содержащую рецепт для изготовления глазури для гончарных изделий. Для написания его были использованы редко употребляемые клинописные знаки, игнорировались некоторые гласные и согласные и употреблялись числа вместо имен. Шифрованные тексты Древнего Египта - это чаще всего религиозные тексты и медицинские рецепты

7 Отсутствуют сведения об использовании шифров в Древнем Китае, т.к. употреблявшееся иероглифическое письмо было слишком сложным. Наиболее полные и достоверные сведения о шифрах относятся к Древней Греции. Основные понятия криптографии - шифр (от арабского "цифра"; арабы первыми стали заменять буквы на цифры с целью защиты исходного текста). Секретный элемент шифра, недоступный посторонним, называется ключом шифра. В древние времена в основном использовались шифры замены и шифры перестановки.

8 Шифры замены Исторический пример шифра замены - шифр Цезаря (1 век до н.э.), описанный историком Древнего Рима Светонием. Гай Юлий Цезарь использовал в своей переписке шифр собственного изобретения: выписывался алфавит: А, Б, В, Г, Д, Е,...,; затем под ним выписывался тот же алфавит, но со сдвигом на 3 буквы влево: А БВ Г Д Г Д Е Ё Ж При зашифровке буква А заменялась буквой Г, Б заменялась на Д, и так далее. Ключом в шифре Цезаря является величина сдвига 3-й нижней строки алфавита. Преемник Юлия Цезаря - Цезарь Август - использовал тот же шифр, но с ключом - сдвиг 4.

9 В художественной литературе классическим примером шифра замены является шифр "Пляшущие человечки" (К. Дойля). В нем буквы текста заменялись на символические фигурки людей. Ключом такого шифра являлись позы человечков, заменяющих буквы.

10 Шифры перестановки Выбирают целое положительное число, например 5; располагают числа от 1 до 5 в двухстрочной записи Например, зашифруем фразу "СВЯЩЕННАЯ РИМСКАЯ ИМПЕРИЯ". В этой фразе 23 буквы. Дополним ее двумя произвольными буквами (например, Ь, Э) до ближайшего числа, кратного 5, то есть 25. Выписываем эту дополненную фразу без пропусков, одновременно разбив ее на пятизначные группы.

11 Буквы каждой группы переставим в соответствии с указанной двухстрочной записью по следующему правилу: первая буква встает на третье место, вторая - на второе, третья на пятое, четвертая на первое и пятая на четвертое. Полученный текст выписывается без пропусков: При расшифрованный текст разбивается на группы по 5 букв и буквы переставляются в обратном порядке: 1 на 4 место, 2 на 2,3 на 1, 4 на 5 и 5 на 3. Ключом шифра является выбранное число 5 и порядок расположения чисел в нижнем ряду двухстрочной записи.

12 Одним из первых приборов, реализующих шифр перестановки, является СЦИТАЛЛА. Он был изобретен в древней Спарте. Для зашифрования текста использовался цилиндр заранее обусловленного диаметра. На цилиндр наматывался тонкий ремень из пергамента, и текст выписывался построчно по образующей цилиндра (вдоль его оси). Затем ремень сматывался и отправлялся - получателю сообщения. Последний наматывал его на цилиндр того же диаметра и читал текст по оси цилиндра. Ключом такого шифра являлся диаметр цилиндра и его длина

13 Изобретение дешифровального устройства "АНТИСЦИТАЛЛА" приписывается великому Аристотелю. Он предложил для этого использовать конусообразное "копье", на которое наматывался перехваченный ремень, который передвигался по оси до того положения, пока не появлялся осмысленный текст.

14 Древнегреческий полководец Эней Тактика в IV веке до н.э. предложил устройство, названное впоследствии «диском Энея». На диске диаметром см и толщиной 1-2 см высверливались отверстия по числу букв алфавита. В центре диска помещалась "катушка" с намотанной на ней ниткой достаточной длины. При зашифрованный нитка "вытягивалась" с катушки и последовательно протягивалась через отверстия, в соответствии с буквами шифруемого текста. Диск и являлся посланием. Получатель послания последовательно вытягивал нитку из отверстий, что позволяло ему получать передаваемое сообщение, но в обратном порядке следования букв. При перехвате диска недоброжелатель имел возможность прочитать сообщение тем же образом, что и получатель. Но Эней предусмотрел возможность легкого уничтожения передаваемого сообщения при угрозе захвата диска. Для этого было достаточно выдернуть "катушку" с закрепленным на ней концом нити до полного выхода всей нити из всех отверстий диска.

15 Идея Энея была использована в создании и других шифров замены. В одном из вариантов вместо диска использовалась линейка с числом отверстий, равным количеству букв алфавита. Каждое отверстие обозначалось своей буквой; буквы по отверстиям располагались в произвольном порядке. К линейке была прикреплена катушка с намотанной на нее ниткой. Рядом с катушкой имелась прорезь. При шифровании нить протягивалась через прорезь, а затем через отверстие, соответствующее первой букве шифруемого текста, при этом на нити завязывался узелок в месте прохождения ее через отверстие; затем нить возвращалась в прорезь и аналогично зашифровывалась вторая буква текста и т.д. После окончания шифрования нить извлекалась и передавалась получателю сообщения. Тот, имея идентичную линейку, протягивал нить через прорезь до отверстий, определяемых узлами, и восстанавливал исходный текст по буквам отверстий.

16 Это устройство получило название "линейка Энея". Шифр, реализуемый линейкой Энея, является одним из примеров шифра замены: когда буквы заменяются на расстояния между узелками с учетом прохождения через прорезь. Ключом шифра являлся порядок расположения букв по отверстиям в линейке. Посторонний, получивший нить (даже имея линейку, но без нанесенных на ней букв), не сможет прочитать передаваемое сообщение. Аналогичное "линейке Энея" "узелковое письмо" получило распространение у индейцев Центральной Америки. Свои сообщения они также передавали в виде нитки, на которой завязывались разноцветные узелки, определявшие содержание сообщения. Заметным вкладом Энея в криптографию является предложенный им так называемый книжный шифр, описанный в сочинении "Об обороне укрепленных мест". Эней предложил прокалывать малозаметные дырки в книге или в другом документе над буквами (или под ними) секретного сообщения.

17 Еще одно изобретение древних греков - так называемый квадрат Полибия. Применительно к современному латинскому алфавиту из 26 букв шифрование по этому квадрату заключалось в следующем. В квадрат размером 5x6 клеток выписываются все буквы алфавита, при этом буквы I,J не различаются (J отождествляется с буквой I); A BCDEAAB CDEDFGHI KCLMNOPD QRSTUEVW XYZ Шифруемая буква заменялась на координаты квадрата, в котором она записана. Так, B заменялась на AB, F на BA, R на DB и т.д. При расшифрованный каждая такая пара определяла соответствующую букву сообщения. Ключом такого шифра являлось расположение букв в таблице 5x5.

18 На Ближнем Востоке один из первых систематических шифров был разработан древними евреями; этот метод называется темура «обмен». Двадцать две буквы еврейского алфавита делились на две части, причем одна помещалась над другой; затем верхние буквы заменялись на нижние или наоборот. Можно было составлять всевозможные комбинации в зависимости от места разделения алфавита и направления перемещаемых букв. Самый простой способ заключался в разделении алфавита посередине так, чтобы первые две буквы, А и Б, совпадали с двумя последними, Т и Ш. Эти буквы и дали название методу шифровки «Атбаш».

19 Защита информации в средние века и эпоху Возрождения Над изобретением тайных шифров трудились многие выдающиеся люди, в их числе известный философ Френсис Бэкон, крупные математики Франсуа Виет, Джероламо Кардано, Джон Валлис.

20 Популярные писатели XVII -XVIII в.в. использовали стеганографию и криптографию в своих произведениях, причем не всегда в позитивном смысле. Так, например, очень точно, остроумно и содержательно стеганографический способ защиты описал Дж. Свифт в своих "Путешествиях в Лапуту". Он рассказывает о "специальных знатоках" государства – «больших искусниках по части нахождения таинственного значения слов, слогов и букв»: "... они (знатоки) раскрыли, что: сидение на стульчаке означает тайное совещание; стая гусей - сенат; хромая собака - претендента; болван -...; чума - постоявшую армию; сарыч - первого министра; подагра - архиепископа; виселица - государственного секретаря; ночной горшок - комитет вельмож; решето - фрейлину; метла - революцию; мышеловка - государственную службу; бездонный колодезь - казначейство; помойная яма - двор; сломанный тростник - судебную палату, пустая бочка - генерала; гноящаяся рана - систему управления.

21 Если этот метод оказывается недостаточным, они руководствуются двумя другими, более действительными, известными между учеными под именем акростихов и анаграмм. Один из этих методов позволяет им расшифровывать все инициалы, согласно их политическому смыслу. Так N будет означать заговор; В - кавалерийский полк; L - флот на море, Пользуясь вторым методом, заключающимся в перестановке строк подозрительного письма, можно прочитать самые затаенные мысли и узнать самые сокровенные намерения недовольной партии. Например, если я в письме к другу говорю: "Наш брат Том нажил себе геморрой", - искусный дешифровальщик из этих самых букв прочитает фразу, что заговор открыт, надо сопротивляться и т.д. Это и есть анаграммический метод".

22 Высмеивая специалистов - дешифровальщиков, сам Дж. Свифт настолько широко использовал тонкие намеки, иносказания, аллюзии, метафоры и т.д., что истинный авторский смысл его произведений доступен немногим. Подавляющее большинство читателей вполне удовлетворяются лишь внешним, поверхностным пониманием его произведений. Например: В Сказках бочки появляются три замечательных кафтана, по завещанию отца полученные его тремя сыновьями. Эти кафтаны обладали удивительными свойствами: они оставались свежими и новыми в течении всей жизни владельца, а также обладали способностью изменять свои размеры по мере изменения тела владельца (удлиняться, расширяться). В завещании указывалось, что все три брата должны жить в любви и согласии в одном доме. Внешне сказка добродушно - нравоучительна.

23 Под кафтанами Свифт подразумевал три современные ему и враждующие между собой религиозные учения в Англии (протестантизм, католичество, пуританство). Истинный смысл этой глубоко философской сказки становится понятным только после соответствующего профессионального толкования. Все произведения Свифта написаны в аналогичном ключе. Приглашая читателя в Лилипутию, Лапуту и т.д. автор остается в Англии, высказывает свое отношение к общественной жизни страны. Неприятие Свифтом научно-технического прогресса, отраженное в некоторых его произведениях, являются личной точкой зрения автора, которую сегодня разделяют лишь немногие. Публикуя свои произведения, Свифт показал себя великим мистификатором, тем не менее, они с удовольствием читаются и в наши дни, но, в основном, без понимания глубинного смысла переживаний автора.

24 Криптография в Средневековье После гибели Римской империи Европа погрузилась во мрак средневекового невежества. Почти исчезли грамотность, наука и искусство. Не стала исключением и криптография, хотя шифрование как таковое не было забыто. В 6 веке верующий человек нацарапал на стене коптского монастыря в Египте зашифрованную шифром простой замены просьбу:«Во имя Бога, я, Виктор, бедный человек, прошу – помните меня!». Шифрами забавлялись многие, включая коронованных особ. Эти шифры по содержанию оставались на уровне Древней Греции и Рима. Они использовались не для сохранения тайны, а для придания обыденным фразам удивительной формы.

25 Применявшиеся в средневековье шифры были предельно просты. Фразы писались либо по вертикали, либо в обратном порядке, гласные заменялись точками, использовались иностранные алфавиты (греческий, древнееврейский, армянский). В шифрах просто замены использовался упрощённый шифр Цезаря, где каждая буква заменялась на последующую, а в более сложных системах буквы заменялись на специально придуманные знаки.

26 Из времени средневековья в истории сохранились лишь несколько имён, связанных с европейской криптографией. Миссионер Св. Бонифаций (Германия) в 13 веке привёз в Западную Европу «Сборник криптозагадок», где гласные буквы заменялись точками. Английский монах-францисканец, профессор в Оксфорде, универсальный учёный, математик, оптик, астроном Роджер Бэкон в середине 13 века написал книгу «Тайные опыты и недействительность магии». В предисловии он заметил: «Дурак тот, кто пишет о тайне каким-либо способом, но не так, чтобы скрыть ее от простонародья». Здесь же Бэкон приводит несколько методов сокрытия тайны: пропуск гласных букв, использование метафор, букв из иностранных алфавитов, стенография.

27 Одним из известных европейских криптографов был английский писатель, астроном-любитель, таможенный чиновник Джеффри Чосер. В 70-х годах 13 века в звании эсквайра Чосер, как человек надёжный и сведущий, выполнял секретные дипломатические поручения своего короля в Италии и Франции. Всю тайную переписку он вёл, используя шифр простой замены. В свои стихи он включал зашифрованные строфы.

28 Также шифры появлялись и в регионах, которые в те времена не относились к развитым. Сектанты в Ираке пользовались таинственными знаками из-за страха перед мусульманами. Аналогичная картина наблюдается у тибетцев, у членов тайных сообществ в Нигерии и Таиланде. Эти шифры представляли собой простую замену знаков открытого текста на другие, в том числе и специально придуманные. Аналогичные шифры появлялись и в северных странах (Британия, Скандинавия). Они обычно использовались в религиозных целях. В этом смысле представляет интерес так называемые рунические надписи, написанные с использованием не господствующего в то время в Европе латинского языка, а древненационального (рунического) алфавита. Использованные шифры интересны тем, что в них нередко буквы заменялись на экзотически написанные координаты их положения в специальном расположении букв алфавита – некоторое подобие шифра Полибия.

29 В арабском мире в рассматриваемое время была создана одна из самых развитых цивилизаций. Процветала наука, медицина и математика. Естественно, что и наилучшие условия для развития криптографии появились именно там. В арабских книгах впервые были описаны содержательные методы криптоанализа. Одна из первых крупных книг, в которой содержательно описывается криптография – это труд, созданный Абу Вакр Ахмед Бен Али Бен Вахшия ан- Набати – «Книга о большом стремлении человека разгадать загадки древней письменности». В ней описано несколько систем шифров.

30 В 1412 г. Шехаб аль Кашканди написал 14-томную энциклопедию «Шауба аль Аша». В этой работе имеется раздел о криптографии «Относительно сокрытия в буквах тайных сообщений». В нём дано систематическое описание различных шифров замены и перестановки. Здесь же приводится и криптоанализ этих шифров на основе подсчёта частотности букв в арабском языке по тексту Корана; развиваются методы дешифрования, базирующиеся на разночастотности букв. В этой же книге Кашканди пишет о частотном методе дешифрования шифра простой замены:«Если вы хотите разгадать сообщение, которое вы получили в зашифрованном виде, то прежде всего начинайте подсчёт букв, а затем сосчитайте, сколько раз повторяется каждый знак, и подведите итог в каждом отдельном случае…».

31 Арабы первыми обратили внимание на возможность использования стандартных слов и выражений для дешифрования. Так, первый широко известный среди арабов филолог 8 века Абу аль-Ахмади, дешифровал криптограмму на греческом языке, которую переслал ему византийский император с просьбой о дешифровании, так объяснил свой метод:«Я сказал себе, что письмо должно начинаться со слов «Во имя Бога» или какого-нибудь в этом роде. Итак, я составил на основе этого первые буквы, и всё оказалось правильным». На основе открытого им метода дешифрования он написал книгу «Книга тайного языка».

32 Криптография в Эпоху Возрождения Эпоха Возрождения стала временем не только всемирных открытий, но и великих тайн. Кто знал чужые секреты, тот вершил судьбы мира. В Испании первые системы шифрования – преобразования открытого текста в римские цифры – появились в 15 веке. В Германии веках значительный вклад в криптографию внёс Иоганнес Тритемий, аббат монастыря в городе Вюрцбург. Это был образованный по меркам того времени человек, находившийся под личным покровительством императора Максимилиана 1. Учёный богослов, натурализатор и историк, он заслужил славу чернокнижника своим сочинением «Полиграфия» - в те времена так называлась тайнопись, - написанным в 1499 году. Это была первая печатная книга по криптографии.

33 Тритемий – библиограф, алхимик, тайнописец, - сделал 2 новаторских предложения в области криптографии: он предложил шифр «Аве Мария» и шифр, построенный на основании периодический сдвигаемого ключа. Шифр «Аве Мария» основан на принципе замены букв шифруемого текста на заранее оговорённые слова. Наиболее серьёзное предложение Тритемия по защите информации, дошедшее до наших дней, заключается в придуманной им таблице – «таблице Тритемия». В первой строке был выписан сам алфавит. Следующая строка писалась со смещением на одну букву, следующая ещё на одну и так до конца алфавита. Первая строка являлась одновременно и строкой букв открытого текста.

34 Первая буква текста шифруется по первой строке, вторая буква по второй и так далее, после использования последней строки вновь возвращаются к первой. В дальнейшем усложнения шифра пошли по двум путям: - введение произвольного порядка расположения букв исходного алфавита шифрованного текста вместо упорядоченного; - применение усложнённого порядка выбора строк таблицы при шифровании.

35 Следующий шаг в развитии предложенного Тритемием способа шифрования был сделан итальянцем Жованом Белазо. В 1553 году выходит в свет его брошюра «Шифр синьора Белазо». В этом шифре ключом является пароль – легко запоминаемая фраза или слово. Пароль записывался периодически над буквами открытого текста. Буква пароля, стоящая над соответствующей буквой открытого текста, указывала номер строки в таблице Тритемия, по которой следует проводить шифрование этой буквы. Аналогичные идеи шифрования используют и сегодня.

36 В начале 16 века основатель разведывательной службы Англии Оливер Кромвель учредил в рамках разведывательной службы на правах отделения специальную дешифровальную службу, которая оказала ему серьёзные услуги в борьбе со сторонниками короля. Крупнейший английский философ и ученый 17 века лорд- канцлер Френсис Бэкон уделял серьёзное внимание шифрам. Он выдвинул главные требования к ним: «Они не должны поддаваться дешифрованию, не должны требовать много времени для написания и чтения и не должны возбуждать никаких подозрений». Эти требования сохраняются и сегодня.

37 Интерес к криптографии проявляли представители высшей знати. Так, в 17 веке Август II, герцог Ганновера, под псевдонимом Густав Селен опубликовал свою книгу «Секретные сообщения и криптография». Прибегали к тайнописи и ученые того времени. Опасаясь преследования церкви за свои открытия и в то же время стараясь сохранить свой приоритет, они шифровали некоторые результаты своих исследований. К этому прибегал великий астроном Галилей.

38 В веках методы криптографической защиты информации широко использовались в государствах Италии. Уже с ранних времён венецианское правительство имело особых специалистов-шифровальщиков, а за всей криптографической деятельность было поручено следить «Совету Десяти» - верховному органу исполнительной власти. Шифры обычно заключались в замене букв латинского алфавита либо другими буквами, либо арабскими цифрами, чёрточками, точками, произвольными фигурами, причём для одной буквы нередко использовали две-три замены. В шифрованный текст нередко вводились знаки, не имевшие никакого значения для того, чтобы усложнить шифр. Эти знаки впоследствии стали называться пустышками.

39 Из дешифровальщиков особо выделялся Джованни Соро (16 век) – один из первых известных крупных аналитиков- дешифровальщиков. Он дешифровал депеши Марка Антония Колонны – командующего армией императора Священной Римской империи; его услугами пользовалась папская курия – папа Климент 7 лично направлял перехваченные депеши для дешифрования. Во Флоренции жил искусный криптоаналитик Пирро Музефили, граф Сассетский, дешифровавший депеши французского короля Генриха II, кардинала де Мендосы и других. Среди его клиентов были герцог Альба король Англии.

40 Строгость сохранения криптографических тайн в Италии была чрезвычайной. В годы крестовых походов «отработанные» шифровальщики, служившие у папы римского, подлежали физическому уничтожению – так сохранялась тайна шифра. Шифрованная дипломатическая переписка часто вызывала неудовольствие со стороны заинтересованных дворов. Отказавшись от употребления шифров, дипломаты прибегли к стеганографическому способу защиты информации и использовали жаргонные коды, которые были известны ранее. Они заменяли смысл слов, при этом секретное сообщение принимало вид невинного текста, истинный смысл которого мог понять только посвящённый в тайну замены слов.

41 В веках клерк тайной канцелярии папской курии Чикко Симонетти написал книгу о тайнописи. В ней он изложил усовершенствованные шифры замены, в том числе и шифр многозначной замены, в котором одной и той же букве (гласной) соответствует несколько шифрообозначений. Симонетти обслуживал герцогов Сфорца, олигархов Милана, дешифруя для них перехваченные депеши. Он разработал 13 правил дешифрования шифров простой замены, которые изложил в рукописи на трёх кусках пергамента. Успеха в развитии криптографии в то время достиг Леон Альберти, человек универсального таланта, архитектор и математик. Он впервые выдвинул идею «двойного шифрования» - текст, полученный в результате первого шифрования, подвергался повторному шифрованию.

42 В 16 веке заметный вклад в развитие криптографии внёс криптограф папы римского Маттео Ардженти, унаследовавший искусство тайнописи от своего дяди. Он рекомендовал не разделять слова, применять омофонные замены, вставлять в шифртекст большое количество пустышек, устранять пунктуацию, не вставлять в шифртекст открытые слова. Для затруднения дешифрования шифров замены он предложил заменить буквы либо на цифры и двухзначные числа.

43 В 1550 году появляется книга математика, врача и философа Дж. Кардано «О тонкостях» с дополнением «О разных вещах», в которой имеются разделы, посвящённые криптографии. В ней нашёл отражение способ шифрования, который вошёл в историю как «решётка Кардано». Для её изготовления брался лист из твёрдого материал, представляющий собой квадрат, в котором вырезаны «окна». При использовании всех окон решётка поворачивалась на 90 градусов и вновь буквы открытого текста вписывались в окна повёрнутой решётки. Это было ничто иное, как шифр перестановки.

44 Главное требование к решётке Кардано – при всех поворотах окна не должны попадать на одно и то же место в квадрате, в котором образуется шифртекст. Если в квадрате после снятия решётки образовывались пустые места, то в них вписывались произвольные буквы. Затем буквы квадрата выписывались построчно, что и было шифрованным текстом.

45 Ришелье усовершенствовал квадрат Кардано. Из плотного материала вырезался прямоугольник, в нём проделывались окна. Секретный текст вписывался в эти окна, затем решётка снималась и оставшиеся клетки заполнялись так, чтобы получалось невинное сообщение. Суровую команду на английском языке «You kill at once», с помощью решётки он спрятал в текст «I love you. I have you. Deep Under my skin. My love. Lasts forever in hyperspace».

46 Криптография в Новое и Новейшее время века вошли в историю криптографии как эра «чёрных кабинетов» - специальных государственных органов по перехвату и дешифрованию переписки. В штат чёрных кабинетов входили криптографы-дешифровальщики, агенты по перехвату почты, специалисты по вскрытию пакетов, писцы- копировальщики, переводчики, специалисты – граверы по подделке печатей, химики, специалисты по подделке почерков и так далее. Таким образом, чёрные кабинеты состояли из высококвалифицированных специалистов в различных областях деятельности. Эти специалисты ценились «на вес золота» и находились под особым покровительством властей. От них требовалось строгое сохранение тайны и преданность монарху. Предателей сурово наказывали. В XVIII веке в России криптографические службы работали в тесном контакте с агентурно-разведывательными органами. Окончательный чёрный кабинет был создан при Екатерине II. Дешифрованная корреспонденция докладывалась непосредственно императрице.

47 Известный дешифровальщик Россиньоль служил при Людовике XIV. Расцвет его таланта приходится на времена кардинала Мазарини. Помимо криптографии, он увлекался математикой, что, безусловно, сказалось на эффективности его криптографической деятельности. На основании ряда высказываний Россиньоля можно сделать вывод о том, что именно он впервые сформулировал концепцию временной стойкости шифров. Так, говоря о военных шифрах, он отмечал, что эти шифры должны быть просты, удобны для применения в боевых условиях и должны хранить тайну приказа до его выполнения. Такое требование к шифрам существенно упрощало и удешевляло решение проблемы надёжной защиты быстро стареющей информации и позволяло применять в условиях боевых действий достаточно простые и дешёвые шифры. После исполнения приказа допустимо его дешифрование противником. Усилия по дешифрованию выполненного приказа становятся напрасными.

48 Также, одной из услуг Россиньоля является то, что он убедил правителей Франции в важности криптографии для формирования и реализации внутренней и внешней политики, в необходимости должного внимания к этой стороне государственной деятельности. Дешифровальная работа Россиньоля давала важную информацию для формирования политики Франции. Так, Франция, находясь в политической конфронтации с Испанией, по результатам работы Россиньоля помогла разоблачить планы Филиппа II (короля Испании) против Англии.

49 Россиньоль в своей работе использовал дезинформацию под шифром. Так, например, когда королевские войска осадили гугенотскую крепость Эден, Россиньолю удалось получить шифрованное сообщение осаждённых, в котором содержалась просьба о помощи у соседнего гарнизона. Россиньоль, дешифровав сообщение, тем же шифром отправил в Эден отрицательный ответ, что ускорило падение крепости. Он умер в возрасте 83 лет в славе и богатстве, а его дело успешно продолжил его сын Бонавентур.

50 В XVIII веке одним из самых сильных в Европе был чёрный кабинет в Вене (Австрия). Его курировал сам император Карл VI и императрица Мария Тереза. Были разработаны «нормативные акты», регулирующие работу дешифровальщиков. Они имели следующие положения: - предусмотреть денежную компенсацию дешифровальщикам за вынужденную безработицу; - помимо текущей зарплаты предусмотреть солидные денежные премии за серьёзные разовые успехи в дешифровании.

51 Были созданы специальные курсы, на которые направлялись юноши двадцатилетнего возраста. К абитуриентам предъявлялись особые требования: высокие моральные качества, знание иностранных языков, знакомство с математикой. В процессе обучения предусматривались особые тесты, предназначенные для определения способностей обучаемого к деятельности в области криптографии. К преподаванию на курсах привлекались криптографы, находящиеся на государственной службе. За эту работу предусматривалось дополнительное денежное вознаграждение.

52 В Англии в эти же времена находились такие крупные дешифровальщики, как Фелиппес и Винсентио. Эффективные действия дешифровальщиков по вскрытию шифров Испании сыграли существенную роль в провале похода испанской «Великой Армады» на Англию и в реализации других военно-политических планов коалиции. Яркой фигурой в Английской криптографии стал Эдвард Уоллес. По образованию Уоллес был священнослужителем. Среди достигнутых им успехов можно выделить: - разоблачение попытки Швеции вызвать восстание в Англии; - дешифрование дипломатической переписки Франции.

53 Вместе с Уоллесом работал Джон Уилкинс, епископ Честера, Он издал книгу «Меркурий, или секретный и быстрый курьер», в которой впервые в английском языке появился термин криптография. В ней же он предложил разновидность геометрического шифра. По сути дела это был шифр простой замены, но с применением стеганографии для передачи шифрованного текста; этот текст имел вид невинных геометрических фигур. Передавалась только картинка. Ключом шифра является верхняя последовательность букв и расстояний между ними. Геометрическая фигура получалась путём произвольного соединения выделенных вершин прямыми линиями. Такой смешанный подход к защите информации активно используется и в настоящее время.

54 Уилкинс предложил также оригинальный музыкальный шифр. В нём секретные послания имели вид исполняемых музыкальных мелодий. Музыкальный шифр, как и геометрический, не был забыт и дошёл до наших дней. Многие композиторы XIX – XX использовали этот приём. В начале XIX века французы перехватили и дешифровали письмо английского агента, написанное сплошь нотными знаками и по внешнему виду представляющее собой невинное музыкальное произведение. Во время второй мировой войны немецкий шпион в Англии был принят в качестве пианиста на радиостанцию BBC. Его основная цель заключалась в передаче секретных сведений в Германию в исполняемых им музыкальных произведениях.

55 В первой мировой войне германские шпионы использовали шифр, аналогичный линейке Энея, заменив дырки на точки, наносимые симпатическими чернилами на буквы газетного текста. Книжный шифр в современном его виде имеет несколько иной вид. Суть этого шифра состоит в замене букв на номер строки и номер этой буквы в строке и заранее оговоренной странице некоторой книги. Ключом такого шифра является книга и используемая страница в ней. Этот шифр оказался "долгожителем" и применялся даже во времена второй мировой войны.

56 Защита информации в наши дни Несмотря на появление криптографии в литературно- художественных произведениях, появление учебных учреждений для подготовки профессиональных криптографов, появление первых юридических актов, регулирующих криптографическую деятельность государства, криптография являлась скорее искусством одиночек, чем объективной наукой. Научные основы криптографии появились лишь после возникновения и развития серьёзных математических методов исследования. Выдающихся результатов в применении математических методов в криптографии принадлежат Клоду Шеннону. Он получил образование по электронике и математике в Мичиганском университете, где и начал проявлять интерес к теории шифров.

57 К 1944 году Шеннон завершил разработку теории секретной связи. В 1945 им был подготовлен секретный доклад «Математическая теория криптографии», который был рассекречен и издан в 1949 году. В данной работе излагается теория секретных шифров, служащих фактически математической моделью шифров. Разработанные Шенноном концепции теоретической и практической секретности позволяют количественно оценивать криптографические качества шифров и пытаться строить идеальные шифры. Центральной в работах Шеннона является концепция избыточной информации, содержащейся в текстовых сообщениях. Также Шеннон ввёл понятие рабочей характеристики шифра, подходя к практической оценке стойкости.

58 В несколько измененном виде шифр Полибия дошел до наших дней и получил своеобразное название "тюремный шифр". Для его использования нужно только знать естественный порядок расположения букв алфавита (как в указанном выше примере для английского языка). Стороны квадрата обозначаются не буквами (ABCDE), а числами (12345). Число 3, например, передается путем тройного стука. При передаче буквы сначала "отстукивается число, соответствующее строке, в которой находится буква, а затем номер соответствующего столбца. Например, буква "F" передается двойным стуком (вторая строка) и затем одинарным (первый столбец).

59 В 1976 году американцы Уитфилд Диффи и Мартин Хеллман – два инженера-электрика, а также два Рольф Меркль, бывший в то время студентом, совершили замечательный прорыв в построении криптосистем. Свои результаты опубликовали в статье «Новые направления в криптографии». В этой статье был предложен новый принцип построения криптосистем, не требующий передачи ключа и не требующий сохранения в тайне метода шифрования. Эти шифры позволяют легко шифровать и дешифровать текст и их можно использовать многократно. В 70-х годах в Америке был принят первый стандарт шифрования данных (DES).

60 Сейчас в криптография снимает с себя исторические покровы тайны. Криптография набирает всё большую популярность. Официальная криптография охватывает не только государственные службы, но и финансовые, коммерческие и другие организации. Появляется заметный спрос на специалистов знакомых с принципами криптографической защиты информации. В многочисленных высших учебных заведениях организуются специальные потоки подготовки соответствующих специалистов. И содержательное изучение истории криптографии должно стать необходимой частью в этой подготовке. Так как история учит не только прошлому, но и пониманию настоящего, а также прогнозированию будущего.

61 Для опознавания пользователей к настоящему времени разработаны: 1. Распознавание по простому паролю. Каждому зарегистрированному пользователю выдается персональный пароль, который он вводит при каждом обращении к ПЭВМ. 2. Опознавание в диалоговом режиме. При обращении пользователя программа защиты предлагает ему назвать некоторые данные из имеющейся записи (пароль, дата рождения, имена и даты рождения родных и близких и т.п.), которые сравниваются с данными, хранящимися в файле. При этом для повышения надежности опознавания каждый раз запрашиваемые у пользователя данные могут быть разными. 3. Опознавание по индивидуальным особенностям и физиологическим характеристикам. Реализация данного способа предполагает наличие специальной аппаратуры для съема и ввода соответствующих параметров и программ их обработки и сравнения с эталоном.

62 4. Опознавание по радиокодовым устройствам. Каждому зарегистрированному пользователю выдается устройство, способное генерировать сигналы, имеющие индивидуальные характеристики. Параметры сигналов заносятся в запоминающие устройства механизмов защиты. 5. Опознавание по специальным идентификационным карточкам. Изготавливаются специальные карточки, на которые наносятся данные, персонифицирующие пользователя: персональный идентификационный номер, специальный шифр или код и т.п. Эти данные на карточку заносятся в зашифрованном виде, причем ключ шифрования может быть дополнительным идентифицирующим параметром, поскольку может быть известен только пользователю, вводиться им каждый раз при обращении к системе и уничтожаться сразу же после использования. Каждый из перечисленных способов опознавания пользователей имеет свои достоинства и недостатки, связанные с простотой, надежностью, стоимостью и др.

63 Защита информации в будущем При создании искусственного интеллекта информация будет защищаться на телепатическом уровне (При создании презентации использовались материалы интернета)