Bugs #02 31 декабря 1999

Криптография - История появление шифров.

(c) Lelik 2000
 
 
 
                      Появление  шифров.
 
 
 
Ряд систем шифрования дошел до нас из глубокой древности. Скорее
всего они появились одновременно с письменностью в 4 тысячелетии
до   нашей  эры.  Методы  секретной  переписки  были  изобретены
независимо  во многих древних обществах, таких как Египет, Шумер
и  Китай,  но  детальное состояние криптологии в них неизвестно.
Криптограммы  выискиваются  даже  в  древние времена, хотя из-за
применяемого  в  древнем  мире  идеографического  письма  в виде
стилизованных  картинок  были  примитивны.  Шумеры, по-видимому,
пользовались    тайнописью.    Археологами    найдены   глиняные
клинописные  таблички,  где  первая  запись  замазывалась  слоем
глины,  на  котором  делалась вторая запись. Происхождение таких
странных  таблиц могло быть вызвано и тайнописью, и утилизацией.
Оттого  что  число  знаков  идеографического  письма  было более
тысячи,  то  запоминание  их представляло собой трудную задачу -
тут  не до шифрования. Тем не менее, коды, появившиеся вместе со
словарями,  были хорошо известны в Вавилоне и Ассирии, а древние
египтяне  применяли  по  меньшей  мере  3  системы шифрования. С
развитием фонетического письма письменность резко упростилась. В
древнем  семитском алфавите во 2-м тысячелетии до нашей эры было
всего около 30 знаков. Ими обозначались согласные звуки, а также
некоторые   гласные  и  слоги.  Упрощение  письма  стимулировало
развитие   криптографии.  Даже  в  Библии  можно  найти  примеры
шифровок,  хотя  мало  кто это замечает. В книге пророка Иеремии
(25,26)  читаем:  "...а  царь  Сессаха выпьет после них." Такого
царя  или  царства  не  было - неужели ошибка писца? Нет, просто
порой  священные  иудейские  тексты шифровались простой заменой.
Вместо первой буквы алфавита писалась последняя, вместо второй -
предпоследняя   и  так  далее.  Этот  древний  метод  шифрования
назывался  атбаш. Читая по нему слово СЕССАХ, на языке оригинала
получаем  слово  ВАВИЛОН,  и смысл библейского текста может быть
принят  даже  не верящим слепо в истинность писания. Несомненно,
что  Прометей,  давший людям числа с буквами и оценивший, кстати
сказать,   их   выше  огня,  может  считаться  одним  из  первых
криптологов.  Но  еще  Демокрит  полагал:  "...все искусства, ни
какое-либо  другое не следует возводить ни к Афине, ни к другому
божеству:   все   искусства   порождены   с   течением   времени
потребностями и обстоятельствами". Именно поэтому криптология не
могла  найти  хорошую  среду обитания вплоть до Римской империи.
Так,  по  свидетельству  Геродота  в  древнем  Египте роль шифра
обычно  играл специально созданный жрецами язык. Там параллельно
существовали  три  алфавита: письменный, священный и загадочный.
Первый  из  них  отображал  обычный разговорный язык, второй мог
использоваться  для  изложения  религиозных  текстов,  а  третий
применялся  предсказателями или для сокрытия смысла сообщений. В
древней  Греции  - тех же щей, да пожиже влей - бытовали десятки
весьма  отличных  друг  от друга диалектов. Диоген Лаэртский так
объяснял   одну   из  причин  угасания  философии  пифагорийцев:
"...записана  она  была  по-дорийски,  а  так  как  это  наречие
малопонятное,  то  казалось, что и учения, на нем излагаемые, не
подлинны  и  искажены..." С одной стороны, значительное развитие
шифров  немыслимо  вне  крупной  страны  с  широкими  языковыми,
торговыми  и  политическими  связями  между ее частями. С другой
стороны,     использование    шифров    предполагает    открытое
противостояние  интересов  различных групп людей с одновременным
уважением  личности  и  ее  прав  на  свободы в виде собственных
секретов,  то  есть демократическое политическое устройство. При
тирании  и  шифровка,  и  открытый  текст  сообщения  о заговоре
одинаково  смертельно  опасны  для отправителей и получателей. В
ряде  греческих  городов-государств  криптографы подвергались бы
бичеванию  наравне  с ворами, поскольку сделали своей профессией
надувательство  и обман. Если применение женщинами косметики там
порой   рассматривалось  попыткой  обмануть  глаза  и  извратить
сущность  вещей,  то  кто  рискнул бы стать криптографом? Совсем
другое  дело, когда государство растет, начинают уважаться права
и свободы граждан, в нем фактически нет единой и твердой власти,
когда  идут  захватнические войны и процветает торговля. Поэтому
положение  меняется в эпоху расцвета Рима, который первоначально
представлял  собой  лишь  небольшую античную гражданскую общину,
далее  непомерно разросся, подчинив себе сначала Италию, а затем
и   все   Средиземноморье.   Чтобы   управлять   наместниками  в
многочисленных  провинциях шифрованная связь для римских органов
власти  стала  жизненно  необходимой. Многим, наверное, известен
шифр  замены,  связанный  с  именем Юлия Цезаря. Вот что об этом
сообщает  Гай  Светоний:  "Существуют  и его письма к Цицерону и
письма  к  близким  о  домашних  делах:  в  них, если нужно было
сообщить что-нибудь негласно, он пользовался тайнописью, то есть
менял  буквы  так, чтобы из них не складывалось ни одного слова.
Чтобы   разобрать  и  прочитать  их,  нужно  читать  всякий  раз
четвертую  букву  вместо  первой,  например,  D  вместо  А и так
далее".  Это  означает,  что  каждая  буква  шифровки заменялась
четвертой  по  счету от нее в алфавите: А-В-С-D, или D вместо А.
Послание  сенату  VENI VIDI VICI, то есть ПРИШЕЛ УВИДЕЛ ПОБЕДИЛ,
сделанное  Цезарем  после  однодневной  войны с понтийским царем
Фарнаком, выглядело бы шифровкой SBKF SFAF SFZF. Зачем обрашщъся
к  столь  древней  истории?  Монтень  в своих философских опытах
утверждает:    "Невежество    бывает    двоякого   рода:   одно,
безграмотное,  предшествует  науке;  другое,  чванное, сле-ет за
нею".  Поэтому  не  нужно  смеяться  над  пpостотой и наивностью
первых  шифров - опыты пионеров всегда неуклюжи. Однако вовсе не
до  смеха,  когда,  стараясь  защитить  свой  труд,  современные
программисты воспроизводят пороки Гая Юлия - это свидетельствует
о  глубоких  пробелах  в  нашем образовании. Поэтому удивительно
было  познакомиться  с использованием упомянутого шифра Цезаря в
компьютерном   справочнике,  содержащим  десятки  тысяч  адресов
организаций и предприятий. При проверке стойкости шифра вскрытие
нескольких  мегабайт  собираемой  по крупицам в течение ряда лет
информации  заняло  менее часа и от покупки справочника пришлось
отказаться.   Судите   сами:   неискушенные  пользователи  вроде
бухгалтеров  и финансистов стали бы думать, будто занесённая ими
справочник информация надежно защищена, в то время как она легко
доступна  любому  хакеру  (и  авторам  справочника).  Вообще-то,
разработчиков  ненадежных  систем шифрования стоит подозревать в
лукавстве: что умышленно сделано лишь подобие секретности, чтобы
иметь   доступ   к   информации   клиентов.   Попытки  объяснить
необходимость  надежного  шифрования  и  достаточно частой смены
ключей были встречены в фирме изготовившей упомянутый справочник
с наивным простодушием: "Если вы хотите свой пароль, отличный от
нашего,  то  назовите  его и мы в течение недели поставим его за
отдельную плату". Принципиально иной шифр, более древний, связан
с  перестановкой  букв  сообщения  по  определенному, известному
отправителю и получателю правилу. Древние рассказывали: какой-то
хитрец  из  спартанцев  обнаружил,  что  если  полоску пергаента
намотать  спиралью  на  палочку  и написать на нем вдоль палочки
текст   сообщения,   то,  после  снятия  полоски  буквы  на  ней
расположатся  хаотично.  Это  то же самое, будто буквы писать не
подряд,  а  через  условленное  число по кольцу до тех пор, пока
весь   текст   не   будет  исчерпан.  Сообщение  ВЫСТУПАЙТЕ  при
окружности  палочки в 3 буквы даст шифровку ВУТЫПЕСАТЙ. Текст ее
не  понятен,  не  так ли? Для прочтения шифровки нужно не только
знать  систему  засекречивания,  но  и  обладать  ключом  в виде
палочки,  принятого  диаметра. Зная тип шифра, но не имея ключа,
расшифровать сообщение было сложно. Этот шифр именовался скитала
по  названию  стержня,  на который наматывались свитки папируса,
что  указывает  на  его происхождение. Он был весьма популярен в
Спарте и много раз совеpшенствовался в позднейшие времена. О его
важном  значении и большом распространении говорит свидетельство
Плутарха   в   "Сравнительных   жизнеописаниях",  когда  историк
сообщает   о  жизни  греческого  полководца  Алкивиада:  "Однако
Лисандр  обратил внимание на эти слова не раньше, чем получил из
дома скиталу с приказанием отделаться от Алкивиада..." Упомянем,
что  греческий писатель и историк Полибий изобрел за два века до
нашей  эры  так  называемый  полибианский  квадрат размером 5х5,
заполненный  алфавитом  в  случайном  порядке. Для шифрования на
квадрате  находили букву текста и вставляли в шифровку нижнюю от
нее  в том же столбце. Если буква была в нижней строке, то брали
верхнюю   из  того  же  столбца.  Такого  рода  квадраты  широко
употреблялись  в  позднейших  криптографических системах и будут
детально  описаны ниже. Приборы для шифрования тоже существовали
с  древних  времен.  Спарта,  наиболее воинственная из греческих
государств, имела хорошо проработанную систему секретной военной
связи  еще  в  V  веке  до нашей эры. С помощью скитала, первого
известного   криптографического  устройства,  спартанские  эфоры
(эфоры  -  члены коллегиального правительства Спарты.) шифровали
послания, используя метод простой перестановки. Ленивые и оттого
юбретательные  римляне  в  IV веке до нашей эры, чтобы упростить
процедуру шифрования, стали применять шифрующие диски. Каждый из
2  дисков,  помещенных на общую ось, содержал на ободе алфавит в
случайной последовательности. Найдя на одном диске букву текста,
с  другого диска считывали соответствующую ей букву шифра. Такие
приборы,  порождающие шифр простой замены. использовались вплоть
до эпохи Возрождения. Для связи греки и римляне использовали код
на  основе  полибианского  квадрата  с  естественным заполнением
алфавитом.   Буква   кодировалась   номером  строки  и  столбца,
соответствующим  ей в квадрате. Сигнал подавался ночью факелами,
а  днем  флагами.  На  основе  такого  кода  легко сделать шифр,
обозначив  каждый  ряд  и  столбец  своим  числом  флагов. Очень
вероятно,   что  подобные  шифры  применялись,  но  исторических
свидетельств об этом нет. Окончим рассмотрение шифров древности,
поскольку  в  небольшом числе приведенных примеров заключено все
многообразие  классических  подходов к шифрованию, подобно тому,
будто в мельчайшей капле воды отражается весь мир.
 
 
 
 
                                Становление науки криптологии
 
                               Мы истину, похожую на ложь,
                               Должны хранить сомкнутыми устами,
                               Иначе срам безвинно наживешь...
 
                               Данте. "Божественная комедия "
 
 
 
 P.S. полезная информация была взята со стороны , а вот с какой
      не скажу,так как сам не знаю.