Historia szyfrowania i my Bartek, Michał, Rafał, Patryk i misiu

Kryptologia Kryptologia jest to nauka o przekazywaniu informacji w sposób zabezpieczony przed niepowołanym dostępem. Kryptologię dzieli się na: kryptografię, czyli naukę o układaniu systemów kryptograficznych i kryptoanalizę (gr. kryptós oraz analýein – rozluźnić), czyli naukę o ich łamaniu. Współcześnie kryptologia jest uznawana za gałąź zarówno matematyki, jak i informatyki; ponadto jest blisko związana z teorią informacji, inżynierią oraz bezpieczeństwem komputerowym. Kryptologia ma szerokie zastosowanie w społeczeństwach rozwiniętych technicznie; wykorzystuje się ją np. w rozwiązaniach zapewniających bezpieczeństwo kart bankomatowych, haseł komputerowych i handlu elektronicznego.

Początki szyfrowania Szyfrowanie wiadomości zapewne jest równie stare jak pojawienie się pisma. Tysiące lat temu, niewiele osób umiało czytać, tak więc zwyczajny tekst dla wielu ludzi był swego rodzaju szyfrem. Kilka tysięcy lat temu Histiajos - władca Miletu, wpadł na bardzo oryginalny pomysł. Tekst sekretnego listu do swego zięcia postanowił on zapisać na wygolonej głowie jednego z niewolników. Posłaniec wyruszył w drogę dopiero wtedy, gdy włosy mu odrosły i w ten sposób ukryły poufny tekst. Niestety ten sposób ukrywania wiadomości był zbyt czasochłonny i nie każdy mógł sobie pozwolić na golenie głowy by ukryć wiadomość. Dlatego też, najczęściej zaszywano wiadomości w ubraniu, ukrywano w butach, a także uczono sie ich na pamięć. Te sposoby nie były jednak zbyt skuteczne, na pewno nie tak jak dobry szyfr.

Szyfrowaniem informacji zajmowali sie też starożytni mieszkańcy Australii. Jednym z pierwszych kryptografów był Juliusz Cezar. Władca ten opracował swoją własną metodę szyfrowania, która polegała na przesunięciu liter w alfabecie o parę miejsc, czyli na przyklad litera "a" mogła zostać przesunięta na miejsce "e", "e" na miejsce "k" itd. Adersat listu musiał wiedzieć o ile miejsc została przesunięta każda z liter i odczytanie tak zaszyfrowanej wiadomości nie sprawiało już większego kłopotu. Oczywiście tego rodzaju szyfr nie był zbyt skomplikowany, jednak w tamtych czasach wystarczał w zupełności. Prawdopodobnie Juliusz Cezar używał następującego klucza: A B C D E F G H I J K L M N O P R S T U V W X Y Z D E F G H I J K L M N O P R S T U V W X Y Z A B C Posługując się tym szyfrem słowo „TAJEMNICA” można zapisać na 25 sposobów. Gdy przesuniemy każdą literę w alfabecie o np. 4 miejsca, słowo „TAJEMNICA” będzie zapisane w postaci słowa: „XENIQRMGE”.

Dalszy rozwój szyfrów Z biegiem czasu metody kryptograficzne stawały się coraz bardziej skomplikowane. Aby odczytać zaszyfrowane wiadomości zaczęto wykorzystywać technikę. W 1867 roku na wystawie światowej w Paryżu angielski fizyk i filozof Charles Wheatstone pokazał pierwszą maszynę szyfrującą. Z pozoru była ona bardzo prosta, przypominająca swym wyglądem zegar wzbogacony jedynie o dwie dodatkowe tarcze. Ten wynalazek cieszył się bardzo dużym zainteresowaniem wojskowych i dyplomatów. Największe jednak postępy kryptografia zrobiła w XX wieku. Duże znaczenie miało wynalezienie fal radowych. Za pomocą alfabetu Mores'a można było przesyłać wiadomości bardzo szybko i to na duże odległości. Niestety, niedogodnością było to, że każdy kto posiadał odbiornik mógł przechwycać wiadomość. Charles Wheatstone (1802-1875)‏

W 1919 roku holenderski wynalazca Hugo Koch skonstruował i opatentował maszynę szyfrującą, której patent kilka lat później odkupił niemiecki inżynier dr Arthur Scherbrus. Maszyna miała strzec tajemnic korespondencji wielkich koncernów, firm handlowych i przedstawicieli finansjery. To Scherbrus nadał jej nazwę Enigma co z greckiego oznacza tajemnicę, zagadkę. W 1926 roku maszyny szyfrujące Enigma, po licznych modyfikacjach i ulepszeniach, wprowadziły niemieckie siły zbrojne. Od 1935 r. do 1945 r. firma założona przez Scherbrusa sprzedała blisko 150 tys. maszyn Enigma różnych rodzajów i konstrukcji. Wszystkie sztaby, wielkie niemieckie jednostki wojskowe, oddziały wywiadu i policji zostały wyposażone w Enigmy.

Złamanie szyfru Enigmy Wiele osób pracowało nad złamaniem szyfru Enigmy. Udało się to zrobić trzem wybitnym matematykom: Marianowi Rejewskiemu, Jerzemu Różyckiemu i Henrykowi Zygalskiemu w grudniu 1932 roku. Odtąd aż do roku 1939 polski Sztab Główny i Ministerstwo Spraw Zagranicznych otrzymywały wielkiej wagi informacje o niemieckich siłach zbrojnych i innych resortach III Rzeszy, ale bez ujawniania Enigmy jako ich źródła. Marian Rejewski (1905-1980)‏ Jerzy Różycki (1909-1942)‏ Henryk Zygalski (1908-1978)‏

Do dnia dzisiejszego nie słabnie zainteresowanie szyframi Do dnia dzisiejszego nie słabnie zainteresowanie szyframi. Wykorzystywane one są nie tylko przez wojsko czy też wywiad, ale również przez duże firmy, które używając szyfrów, chronią w ten sposób obieg informacji w swoich systemach komputerowych.

Przykłady współczesnych szyfrów wykorzystywanych przez nas codziennie Kod maszynowy Kod ISBN Kod kreskowy PESEL Język migowy Alfabet Morse'a Alfabet Braille'a

Kod Maszynowy Kod maszynowy to postać programu komputerowego (zwana postacią wykonywalną lub binarną) przeznaczona do bezpośredniego lub prawie bezpośredniego wykonania przez procesor, przeznaczona na konkretny typ procesora (i zgodne z nim) wyrażona w postaci kodów rozkazów procesora i ich argumentów, praktycznie nieczytelna dla człowieka.Postać i treść kodu maszynowego zależy nie tylko od kodu źródłowego programu ale też od translatora, systemu operacyjnego, wersji bibliotek, typu procesora i jego języka maszynowego. Właściwość ta może być zaletą umożliwiającą użycie tego samego programu źródłowego do budowy programu pracujacego na różnych systemach operacyjnych, różnych procesorach itp. Niepoprawnie napisany kod źródłowy może nie być przetłumaczalny na niektóre postacie kodu maszynowego.

Kod ISBN ISBN(International Standard Book Number)-Międzynarodowy Znormalizowany Numer Książki – niepowtarzalny dziesięciocyfrowy, a od 1 stycznia 2007 r. 13-cyfrowy identyfikator książki. System ISBN został utworzony Wielkiej Brytanii w 1966 r. i przyjęty jako międzynarodowy standard ISO 2108 w 1970 r. Obecnie 159 krajów i terytoriów jest oficjalnymi członkami ISBN.ISBN nadawany jest w Polsce od 1974 r. Używanie ISBN w opisie bibliograficznym w Polsce usankcjonowała dopiero norma z 1982 r.Książki wydawane w 2006 r. były oznaczone numerami w dwóch formatach. Na książkach wydanych po 1 stycznia 2007 roku można drukować tylko numery mające 13 cyfr. Znaczenie ostatnich 10 cyfr pozostaje bez zmian, natomiast dodano trzy cyfry 978 na początku. Każda edycja i odmiana (oprócz reprintów) książki otrzymuje swój własny ISBN. Przed wprowadzeniem prefiksu 978 numer ISBN składał się z czterech pól: kraju pochodzenia, wydawcy, numeru publikacji, znaku sumy kontrolnej. Zawartość pola kraju pochodzenia wskazuje na kraj lub ich grupę posługującą się wspólnym językiem, np.: 0 lub 1 oznacza kraj anglojęzyczny, 2 – francuskojęzyczny, 3 – niemieckojęzyczny. Polsce przyporządkowany został numer 83. Pole kraju pochodzenia może mieć do 5 cyfr długości.

Kod kreskowy Kod kreskowy oficjalnie zatwierdzony został w 1973 roku. Jest to graficzna reprezentacja informacji poprzez kombinację ciemnych i jasnych elementów, ustaloną według przyjętych reguł budowy danego kodu. Kod kreskowy przeznaczony jest dla czytników elektronicznych. Ma na celu umożliwienie automatycznego wczytywania informacji. Głównym zastosowaniem jest automatyczna identyfikacja produktów w szeroko pojętej logistyce. Występuje około 250 rozwiązań w dziedzinie kodów kreskowych. W związku z tym istnieje kilka sposobów ich podziału: Podział według wymiarowości kodu Podział według szerokości kresek Podział według rodzaju kodowanych symboli Podział według ciągłości kodu Podział według ilości kodowanych znaków Podział według przyjętej metody weryfikacji odczytanych danych

PESEL PESEL to skrót od wyrażenia "Powszechny Elektroniczny System Ewidencji Ludności". Jest on prowadzony od 1979 roku przez organy państwa na mocy ustawy z dnia 10 kwietnia 1974 o ewidencji ludności i dowodach osobistych Numer PESEL jest to 11-cyfrowy, stały symbol numeryczny, jednoznacznie identyfikujący określoną osobę fizyczną. Zbudowany jest z następujących elementów: daty urodzenia liczby porządkowej płci cyfry kontrolnej Przykładowa postać: 44051401458 cyfry [1-6] - data urodzenia z określeniem stulecia urodzenia cyfry [7-10] - numer serii z oznaczeniem płci cyfra [10] - płeć cyfra [11] - cyfra kontrolna

Język migowy Język migowy to język naturalny, charakteryzujący się użyciem kanału wzrokowego, a nie audytywnego. Języki migowe są to te języki wizualno-przestrzenne, które zostają nabyte drogą naturalnej akwizycji przez głuche dzieci od głuchych rodziców. Do niedawna języki migowe były pozbawione wersji pisanej. Strukturalnie (przynajmniej na najbardziej abstrakcyjnym poziomie) języki migowe nie różnią się zasadniczo od języków fonicznych. Podobnie jak wszystkie języki naturalne, są one dwuklasowymi systemami znaków ze słownikiem i gramatyką.

Alfabet Morse'a Alfabet Morse’a został stworzony w 1832 przez wynalazcę telegrafu Samuela Morse'a kod naśladujący alfabet - sposób reprezentacji znaków alfabetu łacińskiego za pomocą impulsów elektrycznych. Wszystkie znaki reprezentowane są przez kilkuelementowe serie sygnałów - krótkich (kropek) i długich (kresek). Kreska powinna trwać co najmniej tyle czasu, co trzy kropki. Odstęp pomiędzy elementami znaku powinien trwać jedną kropkę. Odstęp pomiędzy poszczególnymi znakami - jedną kreskę. Odstęp pomiędzy grupami znaków - trzy kreski. Szybkość nadawania i odbioru liczy się w grupach na minutę. Grupa obejmuje pięć znaków. W korespondencji cywilnej normą egzaminacyjną jest szybkość 4 grup na minutę (20 znaków na minutę). W korespondencji wojskowej klasyfikacja radiotelegrafistów zaczyna się od 12 grup na minutę (60 znaków na minutę). Doświadczeni radioamatorzy oraz radiotelegrafiści wojskowi osiągają przeciętnie 15-20 grup na minutę (75-100 znaków na minutę). Obecnie, ze względu na niewielką szybkość transmisji, wycofany z użycia w komunikacji cywilnej.

Alfabet Braille'a Alfabet Braille'a – alfabet umożliwiający zapisywanie i odczytywanie tekstów osobom niewidomym. Stworzony przez Louisa Braille'a w 1929 roku, który w wyniku wypadku oślepł w dzieciństwie. Oparty jest na wojskowym systemie umożliwiającym odczytywanie rozkazów bez użycia światła. Jest jednym z pierwszych przykładów technologii asystujących. Podstawą, z której wyprowadza się cały system Braille'a jest sześciopunkt nazywany znakiem tworzącym. System składa się ze znaków będących kombinacją sześciu wypukłych punktów ułożonych w dwóch kolumnach po trzy punkty w każdej. Lewa kolumna zawiera umownie oznaczone punkty: 1,2,3, zaś prawą stanowią punkty: 4,5,6. Wzajemna kombinacja i rozmieszczenie punktów daje możliwość zapisu sześćdziesięciu trzech znaków. W brajlu można zapisać wszystko - istnieje kilka uzupełniających systemów zapisu brajlowskiego - notacje matematyczna, chemiczna, fizyczna i muzyczna.

Autorzy: Michał Wojtynek Bartosz Meckien Dziękujemy za uwagę Autorzy: Michał Wojtynek Bartosz Meckien