ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 12
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Курганский государственный университет
Кафедра «Методика обучения естественным наукам и математике»
ОТЧЁТ
по научно-исследовательской работе
(практики по получению первичных навыков научно-исследовательской деятельности)
на тему
«Криптография в литературных произведениях»
Студент группы ПФЗ-4450420у _______________/Катаева А.В./
Направление 44.03.05 «Педагогическое образование» (с двумя профилями подготовки)
Направленность «Математика и информатика»
Руководитель практики
к. ф-м. н., доцент /Косовских С.В./
Оценка_____________________/___________________/ Косовских С.В./
Курган 2022
Оглавление:
| 1.Введение | 2 |
| 2. История развития криптографии | 5 |
| 3. Виды шифров | 9 |
| 4. Шифры, криптограммы в литературных произведениях | 11 |
| «Золотой Жук» Эдгара По | 11 |
| «Жангада» Жюль Верна | 13 |
| «Пляшущие человечки» Артура Конан Дойля | 17 |
| Криптографические преобразования А.С. Пушкина и А.С. Грибоедова. | 18 |
| «Цифровая крепость» Дэна Брауна | 19 |
| 5. Заключение | 22 |
| 6. Литература | 23 |
1. Введение
Актуальность:
С давних времен люди пытались скрыть ту или иную информацию от посторонних глаз. В наше время, когда все больше обмениваемся разной информацией, шифрование стало надежным и важным условием нашей безопасности. Для реализации мер безопасности используются различные способы шифрования (криптографии). Защита информации - одна из самых технологичных и засекреченных областей современной науки. Поэтому тема моей исследовательской работы современна и актуальна.
В своей работе я объяснила значение слова «криптография». Изучила виды и способы кодирования текста, рассмотрела литературные произведения, содержащие шифр для тайной передачи информации. Итогом работы стало проведение анкетирования среди учащихся моей школы и создание собственного зашифрованного текста.
Гипотеза:
Сегодня между людьми происходит интенсивный обмен информацией. Необходимы способы шифрования и защиты информации.
Цель работы:
Показать использование шифров в художественных произведениях.
Задачи:
1. Ознакомиться с историей криптографии;
2. Рассмотреть основные виды шифров;
3. Рассмотреть шифры в литературных произведениях;
Математика - одна из древнейших и сложнейших наук. Наверное, поэтому многие считают ее скучным, «сухим» предметом. Но, на наш взгляд, это не так, ведь математика успешно сотрудничает с гуманитарными науками. А гуманитарные науки - это, прежде всего, литература, которая воспитывает эмоции, чувства, переживания. Следовательно, гуманизация общества приводит к актуализации точных дисциплин. Человеку необходимо развиваться всесторонне: математика помогает в этом, улучшая логику мышления, сосредоточенность на определенном предмете, гуманитарный вклад состоит в том, что личность раскрывается духовно, появляется понимание к чувствам и переживаниям окружающих. Но сразу возникает вопрос: что их связывает? Нитей переплетения этих наук множество, но мы бы хотели затронуть одну из них - криптографию.
Основные термины криптографии
Слово криптография произошло от греческого слова «крипто»- часть сложных слов, указывающих на какое-либо скрытое, тайное действие или состояние.
Криптография – это тайная система изменения письма с целью сделать текст непонятным для непосвященных в это дело лиц. Таким образом, одни (шифровальщики) стараются сделать некоторый текст недоступным для посторонних, а другие (дешифровальщики) - разгадать его.
Шифр - способ, метод преобразования информации с целью защиты от незаконных пользователей.
Информация - основное понятие научных направлений, изучающих процессы передачи переработки и хранения различных данных.
Шифрование - процесс применения шифра к защищаемой информации, то есть преобразование защищаемой информации в шифрованное сообщение с помощью определенных правил, содержащихся в шифре.
Дешифрование - процесс обратный шифрованию, то есть преобразование шифрованного сообщения в защищаемую информацию с помощью определенных правил
, содержащихся в шифре.
Ключ – сменный элемент шифра, который применен для шифрования конкретного шифрования.
Мы указали на особенности языка криптографии для понимания содержательной части контекста. А теперь хотелось бы обратиться к ее истории.
2. История развития криптографии
Криптография известна с древнейших времен. В исторических документах древних цивилизаций Индии, Египта, Месопотамии имеются сведения о системах и способах составления шифровального письма. В древнеиндийских рукописях изложены 64 способа преобразования текста, в частности написание знаков не по порядку, а по определенным правилам. Более достоверные сведения о применяемых системах шифров относятся к периоду возникновения древнегреческих государств. Потребителями криптографии в этот период являлись структуры административной и религиозной власти. Плутарх сообщает, что жрецы хранили тексты прорицателей в зашифрованном виде. Э.Шюре в книге "Великие посвященные" пишет, что "с великим трудом и большой ценой добыл Платон один из манускриптов Пифагора, который никогда не записывал свое эзотерическое учение иначе, как тайными знаками и под различными символами". Там же отмечается, что Аристотель получил от Платона шифрованный текст Пифагора.
В период расцвета арабских государств (VIII век н.э.) криптография получила новое развитие. Да и само слово "шифр" арабского происхождения, как и "цифра". В 855 году появилась "Книга о большом стремлении человека разгадать загадки древней письменности", в которой приводится описание систем шифров, в том числе и с применением нескольких шифроалфавитов. В 1412 году была издана 14-томная энциклопедия, составителем которой являлся Шехаб аль-Кашканди. В данной энциклопедии содержится раздел о криптографии, где дано описание всех известных автору способов шифрования, а также упоминается о криптоанализе системы шифра, который основан на частотных характеристиках открытого и шифрованного текста. Приводится также частота встречаемости букв арабского языка на основе маркировки текста Корана. Шифр простой замены, когда буквам алфавита ставятся в соответствии другие буквы того же алфавита, был известен до Рождества Христова, так, в Спарте в V-VI веке до н.э. существовала хорошо развитая криптография. К этому же времени относятся возникновение специального жезла для шифрования – "сцитала", применяемого для шифра перестановки. Аристотель (384-322 до н.э.), древнегреческий ученый, ученик Платона и учитель Александра Македонского, обладал почти всеми доступными в то время знаниями. В криптографии он известен как автор способа вскрытия шифра сцитала.
В XV-XVIII веках в математике были заложены основы аппарата, применяемого в криптографии для анализа шифров и дешифрования. Основным средством для шифрования становятся коды.
Между мировыми войнами XX века во всех ведущих странах появились электромеханические шифросистемы, обладавшие как высокой скоростью обработки информации, так и высокой стойкостью. Считалось, что данные системы невозможно дешифровать и что наступил конец успехам криптоаналитиков, однако впоследствии это мнение было опровергнуто. Все воюющие стороны достигли значительных успехов во взломе шифросистем противника, а шифровальные службы стали непосредственными участниками военных действий.
Теоретическое открытие, оказавшее серьезное влияние на развитие криптографии, было сделано в работе американского инженера К. Шеннона "Теория связи в секретных системах", выполненной в 1945 году и опубликованной в 1949 году, и работе советского ученого-радиотехника В.А. Котельникова "Основные положения автоматической шифровки" от 19 июня 1941 года. В данных работах были сформулированы и доказаны необходимые и достаточные условия недешифруемости системы шифра. Они заключаются в том, что получение противником шифротекста не изменяет вероятностей используемых ключей. При этом было установлено, что единственным недешифруемым шифром является так называемая лента одноразового использования, когда открытый текст шифруется с помощью случайного ключа такой же длины. Однако это делает абсолютно стойкий шифр очень дорогим в эксплуатации.
В 70-х годах была опубликована революционная работа «Новые направления в криптографии» молодых американских ученых У.Деффи и М.Хеллмана. В это время количество публикаций по криптографии стремительно увеличилось. Тому были разные причины: с одной стороны, постоянное расширение областей применения криптографии; с другой – новизна и привлекательность для ученых математических моделей и задач, которые возникают из потребностей криптографии. И наконец, именно в это время сформировались все атрибуты криптографии как науки: возникли направления и научные школы со своей внутренней логикой развития, появились специализированные международные журналы, сложилась практика ежегодного проведения международных конференций.
С 70-х годов сфера применения криптографии начала расширятся, криптография стала гражданской отраслью, то есть криптографические средства начали применяться для защиты коммерческой информации.
С распространением компьютерных технологий проблематика криптографии преобразилась и пополнилась многочисленными задачами, не связанными непосредственно с засекречиванием информации, как-то: разработка систем электронной цифровой подписи, протоколов выборов; подписание контракта и идентификация удаленных пользователей: методы защиты от навязывания ложных сообщений и систем электронных платежей и т.д.
Издавна люди изыскивали способы уберечь некоторые важные сообщения от посторонних глаз. Тайнопись практиковалась еще на заре цивилизации. Когда греки, жившие в Персии, услышали, что царь Дарий хочет вторгнуться на Пелопонесский полуостров, они выцарапали на доске тревожную весть и сверху наложили гладкий слой воска. Получилась восковая пластина, на ней написали безобидный текст и отправили в Спарту. Георгия, жена спартанского царя Леонида, догадалась, что блестящая восковая исписанная поверхность скрывает нечто важное. Она соскоблила воск и обнаружила послание, которое предупреждало греков о готовящемся нападении Дария и помогло отразить его.
Один древний царь, например, обрил голову гонца и написал на ней послание. Гонца отослал к своему союзнику лишь тогда, когда волосы на его голове отросли.
Развитие химии дало более удобное средство – симпатические чернила, записи которыми на видны до тех пор, пока бумагу не нагреют или не обработают каким-либо химикатом.
Но чаще всего для тайнописи применялись шрифты. Сначала шрифты были не сложными. Например, русские дипломаты XV - XVI в., стремившиеся сохранить тайну переписки, применяли «тарабарскую грамоту», в которой все гласные буквы оставались неизменными, а согласные друг на друга по следующей схеме: (в первой строке согласные идут в обычном порядке, а во второй — в обратном). Например, вместо «Великий государь» получилось «Шеситий чолуцам». Это шифр очень несложный. «Тарабарская грамота» относится к шифрам, в которых каждая буква заменяется определенным знаком - другой буквой, цифрой или изображением.
Сначала шифрами пользовались пираты, отмечая расположение кладов, алхимики, купцы, заговорщики. Впоследствии дипломаты, стремящиеся сохранить тайны переговоров, военачальники, скрывающие от противника отданные распоряжения, разведчики и другие. Особенно часто политики пользовались тайнописью при ведении военных действий, чтобы передать по назначению важную, секретную информацию; скрыть истинные содержания от противника. Примером тому служат многие исторические события.
