Читать книгу "Математика и криптография. Тайны шифров и логическое мышление - Роман Душкин"

Соответственно, расшифровка производится таким же образом. При расшифровке тоже надо вычёркивать встретившиеся буквы, чтобы не использовать их при шифровании ответных посланий. В результате получается очень секретный способ передачи информации.

Для занятий на этой неделе необходимо:

1. Подобрать два экземпляра одной достаточно редкой книги. Один оставить у себя, второй отправить ребёнку. Желательно отправить книгу заранее (ещё лучше — в самом начале занятий, но не говорить, для чего эта книга).

2. Составить письмо, которое будет отправлено юному криптографу.

3. В письмо вставить послание, зашифрованное методом, описанным выше.

4. Если у ребёнка возникнут затруднения в расшифровке, то быть готовым ему помочь.

Если ребёнок достаточно проницателен, он сможет и без подсказок понять, для чего он взял с собой книгу, особенно если эта книга не предназначена для летнего чтения.

Неделя 9. Замена целых понятий

Теперь пришло время обучить юного криптографа ещё одному методу сокрытия информации, который в криптографии часто называется «кодированием». В этом варианте специальные коды используются для шифрования отдельных понятий.

Прежде чем углубиться в этот метод подробно, необходимо изучить понятие «знак». По определению знаком называется соглашение о приписывании чему-либо (означающему) какого-либо определённого смысла или значения (означаемого). Например, буквы, которые вы сейчас читаете, являются знаками для обозначения звуков русского языка. А слова, которые состоят из букв, являются знаками для обозначения смысла речи. Цифры — это знаки для обозначения чисел. В математике, в программировании используется огромное количество знаков. Или, к примеру, дорожные знаки обозначают те или иные понятия из области дорожного движения.

Главное в этом определении — слово «соглашение». Знаком будет считаться только то, о чём договорились, по крайней мере, два человека. И эта мысль даёт подсказку к тому методу сокрытия информации, который мы сейчас будем изучать. Ведь можно создать собственную систему знаков, смысл которых не будет понятен непосвящённому. То, что мы изучали на первой неделе, и есть попытка создать такую систему. Но эта попытка была негодной, поскольку в основе создаваемой системы лежали известные закономерности, так что взломать её, оказывается, совсем просто. А если сделать знаковую систему, которая не будет иметь таких откровенных закономерностей? Легко!

Например, молодые люди договариваются, что девушка будет выставлять на подоконник горшок с цветком, когда её родителей нет дома. А молодой человек, возвращаясь вечером из института, высматривает цветок на подоконнике и по его появлению понимает, как можно провести вечер. Это явный знак, смысл которого вполне понятен влюблённой паре. Они договорились о смыслах, которые будут нести наличие и отсутствие цветка, и это стало знаком для них. Посторонние смогут распознать это после длительных наблюдений за их поведением.

Или знаменитый пример, когда кодовое слово «Над всей Испанией безоблачное небо» стало сигналом для начала военного мятежа на всей территории страны. Даже если этот пароль и легенда, то он всё равно показывает, что известные посвящённым кодовые слова могут служить для синхронизации действий, то есть быть знаками.

Самое важное в деле разработки системы кодовых знаков — невозможность догадаться (или хотя бы даже предположить) о значении кода из контекста. Эту ошибку допускают многие начинающие криптографы и кодировщики, которые используют не отвлечённые понятия или случайные наборы символов, а что-то похожее на обозначаемое.

Например, глупо кодировать главнокомандующего такими словами, как «бугор», «туз» или «атаман», это будет понятно сразу же. А если использовать код «одуванчик», то криптоаналитику надо будет приложить усилия, чтобы понять, что это слово обозначает. Фраза «Одуванчик распустился поутру» может обозначать сигнал к началу атаки, а «Одуванчик опушился семенами» — сигнал к укреплению района дислокации.

Или, например, два человека договорились, что один другому пришлёт по электронной почте анекдот. Если это будет анекдот про папу римского, то такое письмо обозначает, что отправитель нашёл на дне океана затопленный испанский галеон с кучей золота на борту. А анекдот про раввина из Праги будет свидетельствовать, что поиски не привели к успеху. И подобных примеров можно привести нескончаемое количество.

Таким образом, опять видна необходимость тайной договорённости о системе кодирования ключевых понятий. Сначала нужно составить словарь в двух экземплярах, а затем по открытым каналам уже можно пересылать информацию, закодированную при помощи этого словаря.

Что обычно кодируют этим методом? Ответ простой: ключевые понятия, которые используются теми, кто занимается секретной перепиской. Это могут быть имена людей, названия населённых пунктов и мест, а также определённые действия, информацию о которых необходимо скрыть. Так что на этой неделе план работ должен быть следующим:

1. Составить словарь кодовых обозначений и передать его юному криптографу при помощи секретного канала.

2. Написать письмо, в котором все термины, встречающиеся в словаре, заменены на коды.

Опять же, словарь желательно составить до начала обучения, и передать его ребёнку тоже необходимо заранее. Иначе секретность канала его передачи окажется под сомнением, поскольку любое лицо, передавшее словарь (если это, конечно, не сам читатель), сможет его скомпрометировать.

Неделя 10. Симпатические чернила

На этой неделе мы займёмся очень интересным шпионским делом, которое наверняка привлечёт внимание юного криптографа. Это ещё один метод стеганографии, то есть сокрытия самого факта передачи информации. Речь пойдёт о так называемых симпатических чернилах, то есть таких, которые не видны невооружённым глазом, а проявляются только при определённых условиях. Такими условиями могут выступать нагрев, освещение специальным светом или использование химического проявителя. Можно сказать, что это наиболее широко используемый метод стеганографии — на листе бумаги симпатическими чернилами пишется секретный текст, а поверх него при помощи обычных чернил пишут ничего не значащее сообщение для отвода глаз.

В качестве симпатических чернил можно использовать различных вещества. Самое банальное — это обычное молоко. Если написать текст молоком, то, когда оно высохнет, видно его не будет. Проявить скрытый текст можно только нагрев лист. При нагреве написанные молоком буквы станут коричневыми. Тем же самым свойством обладают следующие вещества: яблочный сок, сок лука, сок брюквы, квасцы и даже свежая светлая моча (некоторые арестанты пользуются этим способом за неимением иных).

Также можно использовать слюну — для неё проявителем служит очень слабый водный раствор чернил. Другие вещества, которые могут использоваться в качестве симпатических чернил, — крахмал (проявлять надо при помощи йодной настойки) и аспирин (проявляется солями железа). А интересней всего использовать раствор стирального порошка с оптическим отбеливателем, поскольку эти симпатические чернила проявляются при помощи ультрафиолетового света.