Открытия и гипотезы, 2014 №12

Фрэнсис Бэкон в своей первой работе 1580 года предложил двоичный способ кодирования латинского алфавита, по принципу аналогичному тому, что сейчас используется в компьютерах. Используя этот принцип, а также имея два разных способа начертания для каждой из букв, отправитель мог «спрятать» в тексте одного длинного сообщения короткое секретное.

Данный способ получил название «шифр Бэкона», хотя относится больше к стеганографии.

Фотокопия телеграммы Циммермана.

Решётка Кардано

не имеет жесткого шаблона.

Энигма

На тему криптографии написаны тысячи книг.

Великие умы человечества совершенствовали одни виды шифров и пытались взломать другие. На каком-то этапе оказалось, что человеку нужны не простые устройства, вроде скиталы, а сложные механические, а потом и электронные устройства.

История самой известной электрической роторной шифровальной машины — «Энигма» — начинается в 1917 году — с патента, полученного голландцем Хьюго Кохом. Германские военные использовали «Энигму» во Второй мировой войне, усовершенствовав её таким образом, что без учёта настройки положения колец, количество различных ключей составляло 10¹⁶.

Шифр, создаваемый машиной, считался немцами не раскрываемым. Однако группа из трёх польских математиков так не считала и вела работы по «борьбе» с «Энигмой». У одного из них, Мариана Реевского, зародилась идея бороться с криптографической машиной с помощью другой машины.

Работа по взлому, увенчавшаяся успехом, была организована в Блетчли-парке, сегодня являющемся одним из предметов национальной гордости Великобритании. В разгар деятельности центр, названный «Station X», насчитывал 12 тысяч человек, но, несмотря на это, немцы не узнали о нём до самого конца войны.

Англичане предпринимали повышенные меры безопасности, чтобы Германия не догадалась о раскрытии шифра. Ярким эпизодом является случай с бомбардировкой Ковентри 14 ноября 1940 года, о которой премьер-министру Великобритании Уинстону Черчиллю было известно заранее благодаря расшифровке приказа. Однако Черчилль, опираясь на мнение аналитиков о возможности Германии догадаться об операции «Ультра», принял решение о непринятии мер к защите города и эвакуации жителей.

По этому поводу президент США Франклин Рузвельт писал: «Война заставляет нас все больше и больше играть в Бога. Не знаю, как бы я поступил…»

В целом взлом шифра «Энигмы» внёс значительный вклад в победу над фашизмом. Например, из результатов дешифрованных сообщений, СССР узнал о намечающемся «реванше» Гитлера за Сталинградскую битву и смог подготовиться к операции на Курском направлении, получившем название «Курская дуга».

Роторная шифровальная машина Энигма, разные модификации которой использовались германскими войсками с конца 1920-х годов до конца Второй мировой войны.

Среди всех шифров особенно выделяется, ввиду своего частого упоминания в книгах и фильмах, так называемый книжный шифр. Шифр состоит в указании позиции слова или буквы в книге, в том числе страницы, строки и номера в строке.

* * *

В современной криптографии нет механических устройств, и книжный шифр кажется по детски смешным. Сейчас разрабатываются электронные алгоритмы на стыке квантовой физики и математики. Активные исследования в этой области идут с конца 1980-х годов.

В наши дни криптография находит множество различных применений. Кроме очевидных — собственно, для передачи информации, она используется в сотовой связи, платном цифровом телевидении при подключении к Wi-Fi и на транспорте для защиты билетов от подделок, и в банковских операциях, и даже для защиты электронной почты от спама.

Так, начавшись с простой перестановки знаков, криптография шагнула в сегодняшний день. Какой она будет завтра, и будут ли наши потомки посмеиваться над нашими наивными попытками скрыть свои тайны — покажет время.

Сергей Кузнецов

ЗАДАЧКИ НА СООБРАЗИТЕЛЬНОСТЬ

1. Собственность

Ваши друзья и знакомые используют это чаще чем вы, но это является вашей собственностью?

2. Таинственная субстанция

Если вы это имеете, то имеете полную часть. Если же вы этим с кем-то поделитесь, то оно исчезнет совсем?

3. Пчелы

В одном древнем индийском трактате приводится такая задача:

Если 1/5 пчелиного роя полетела на цветы ладамбы, 1/3 — на цветы слэндбары, утроенная разность этих чисел полетела на дерево, а одна пчела продолжала летать между ароматными кетаки и малати, то сколько всего было пчел?

4. Догонялки

Если шар, гладкий куб и цилиндр будут одновременно пущены вниз по наклонной и очень скользкой плоскости, что первым очутится внизу?