Криптология

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 38 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе . . . 4

Негізгі бөлім

Криптология тарихы және бүгінгісі . . . 6Криптология ғылымының қалыптасуы . . . 7
Криптография және криптоанализ . . . 13Криптоанализ элементтері . . . 17
Криптографиялық жүйелер . . . 19Симметриялық криптожүйелер . . . 19Ағындық шифрлар . . . 20Құрама шифрлар . . . 20Ассиметриялық криптожүйелер . . . 21RSA криптожүйесі . . . 22
Қазіргі заманғы стеганография . . . 23Стеганография әдістері . . . 26Компьютерлік стеганографияның қолданылуы . . . 28
Цифрлық қолтаңбалар және сертификаттар . . . 30Цифрлық қолтаңбалар . . . 31

6. Тораптық қауіпсіздік негіздері . . . 35

6. 1 Тораптық шабуылдар . . . 36

Хаттамалар шабуылы . . . 36
Құпиясөз шабуылы . . . 37

Қорытынды . . . 39

Пайдаланылған әдебиеттер . . . 40

Кіріспе

Құпиясыз мемлекет болуы мүмкін емес. Құпиялар ғылымның, техниканың және саясаттың негізін құрайды. Бірнеше ғасыр бұрын ойлап табылған жазудың жалпы қол жеткізерлік қасиеті бар. Хабар алушыға байланысты бұл қасиетті пайдалы немесе зиянды деп қарауға болады. Жазумен қатар құпия хат (грек тілінде криптография) дамиды. Құпия хат хабардың мағынасын адамдардан жасыруға және оны тек белгілі бір ғана тұлғалар қол жеткізе аларлықтай істеуге арналған. Кез келген қоғам ақпарат өндірмей, жинақтамай және айырбастамай дами алмайды. Нақтылы ақпарат арналған адамдар шеңберіне шек қою қажеттілігі әрқашанда болған. Сондықтан, ақпарат арналмаған адамдардан хабарды жасыру тәсілдері туралы ғылым, яғни криптография пайда болған [11, 14] .

Құжаттар әзірлеу, өңдеу, тасымалдау және сақтау кезінде ақпараттық технологияларды қолданудың кеңейуі белгілі бір жағдайларда олардың мазмұнының жасырындылығын сақтауды, дұрыстығын, тұтастығын және шүбәсіздігін қамтамасыз етуді талап етеді. ЭЕМ-ның кең таралуымен байланысты компьютерлердегі жасырын деректерді заңсыз қол жеткізуден қорғау мәселелеріне көбірек назар аударыла басталды. Ақпаратты қорғау - ақпараттың сыртқа кетуінің, оны ұрлаудың, жоғалтудың, рұқсатсыз жоюдың, өзгертудің, маңызына тимей түрлендірудің, рұқсатсыз көшірмесін алудың, бұғаттаудың алдын алу үшін жүргізілетін ұйымдастырушылық және техникалық шаралар кешені.

Құпияларды қорғаудың негізгі екі тәсілі бар. Біріншіден, құпия бар болу фактісін жасыруға талаптануға болады: құпия жоқ - оны білмекші болатындар да жоқ. Осы мақсатты жүзеге асыруға арналған негізгі тәсіл - стеганография , яғни құпия ақпаратты жалпы қол жеткізерлік хабар ретінде тасымалдау. Бұрынғы кезде бұл мақсат үшін белгілі бір әріптері немесе сөздері осы құпия жолдаудың мәтінін құрайтын хаттар, кітаптар немесе газеттік мақалалар қолданылған. Қазір, жаппай ақпараттандыру кезінде, ең көп таралған стеганографикалық материал - бастапқы ақпараттың онша мәні жоқ бөлігінің орнына кез келген (керек жағдайда, құпия) хабарды орналастыруға болатын форматы бар графикалық, дыбыстық және басқа да мультимедиялық деректер.

Цифрлық ерекше белгілерді ендіру негізінде құрылған стеганографиялық қорғаныш технологиясы аудиовизуальдық деректерді заңдысыз қолданудан қорғаудың және олардың көшірмелерін рұқсатсыз таратуды бақылаудың ең перспективалық бағыты болып табылады. Аудиовизуальдық деректерге (авторлық құқық объектілеріне) көрінбейтін тамға («ерекше белгі») ендіріледі. Аталған технология авторлық құқықтың заңдылығын немесе керісінше заңдылықсызын дәлелдеуге мүмкіндік береді. Цифрлық ерекше белгілер (digital watermark) - мультимедиялық деректер ішіне жасырылған авторлық құқықтың тамғасы.

Екінші тәсіл тура қарама-қарсы ұстанымға негізделген: маңызды құпия ақпарат тасымалдап немесе сақтап жатқанымызды ешкімнен жасырмаймыз, бірақ ақпарат оның нағыз мәнін тек кімге осы хабар арналған болса ғана түсіне алатындай түрде тасымалданады немесе сақталады. Мұны тек криптография ғана жүзеге асыра алады. Криптография (криптографиялық қорғаныш) ақпарат қорғаудың тиімді бағыттарының бірі болып табылады. Ол мемлекеттік және коммерциялық құрылымдарда кеңінен пайдаланылады. Құпия деректер белгілі бір алгоритм арқасында шифрланады, және оларды дұрыс оқу үшін, келген хабарды алдымен кері шифрлау керек болады. Ақпаратқа қол жеткізуді реттеу хабарды шифрлау және кері шифрлау үшін қажетті кілттік ақпаратты қолдану арқылы қамтамасыз етіледі. Мұндай кілттік ақпаратқа тек кімге құпия деректерге қатынас құруға рұқсат етілгендер ғана ие бола алады.

Осы заманда криптографиялық қорғаныш кейбіреулер қолданатын құпия жазудан жалпы халықтық дәулетке айналды. Ақпараттық технологиялардың дамуымен, әсіресе Интернет жүйесінің кең таралуымен, байланысты жасырын ақпаратты қорғау осы заманның аса өзекті мәселелерінің бірі болып табылады. Байланыс құралдарының дамуы криптография сипатының өзгеруіне әкелдіе, ал ақпарат тасымалдаудың электрондық құралдарын қолдану криптографияның мақсаттарын қиындатты және кеңейтті.

Қазіргі уақытта ақпаратты жабу үшін криптографиялық алгоритмдерді қолдану өте күрделі мәселе болып саналмайды. Компьютерлік өңдеу барысында ақпарат бірнеше рет (кейде осы ақпарат құрастырушының немесе пайдаланушының ықтиярынсыз) шифрлануы мүмкін. Бәрібір, осы уақытқа дейін шифрлау алгоритмдерінің кейбір кемшіліктерімен байланысты ақпаратқа заңсыз қол жеткізу ықтималдығы сақталады. Сондықтан тіпті қазірдің өзінде де ақпарат жасырындылығы жайында қосымша қамдану қажет.

1 Криптология тарихы және бүгінгісі

Шифрлардың пайда болуы

Өте көне заманнан бізге дейін біраз шифрлау жүйелері жетті. Асылы олар біздің дәуірімізге дейінгі 4-ші мың жылдықта жазумен бір уақытта пайда болған. Құпия түрде хат алысып тұру әдістері Мысыр, Шумер және Қытай сияқты көптеген ертедегі қоғамдарда бір-бірінен тәуелсіз ойлап табылған. Кодалар Вавилонда және Ассирияда жақсы белгілі болған, ал ежелгі египеттіктер (мысырлықтар) ең болмағанда 3 шифрлау жүйесін қолданған.

Ежелгі Үндістан, Мысыр, Месопотамия өркениеттерінің тарихи құжаттарында шифрланған хат құрастыру жүйелері мен тәсілдері туралы мәліметтер сақталған. Ежелгі үнділердің қолжазбаларында мәтін түрлендірудің 64 тәсілі баяндалған. Қолжазбадағы таңбалар ретсіз, белгілі бір ережелерге сәйкес жазылған. Осындай тәсілдердің көбін криптографиялық деп қарауға болады. Қолданылатын шифр жүйелері жайындағы ең шынайы мәліметтер ежелгі грек мемлекеттерінің пайда болу дәуіріне жатады. Бұл дәуірде криптографияны қолданушылар қатарында әкімшілік және діни билік құрылымдары болған.

Араб мемлекеттерінің өркендеу дәуірінде (біздің дәуірдің VIII ғасыры) криптография жаңа даму алды. “Шифр” және “цифр” - араб текті сөздер. 855 жылы шыққан “Адамның ертедегі жазу жұмбағын ашудағы үлкен ынтасы жайындағы кітапта” шифрлар жүйелерінің сипаттамалары келтірілген. 1412 жылы Шехаб Әл-Кашканди құрастырған 14 томдық энциклопедия жарық көрген. Бұл энциклопедияда криптография туралы бөлім бар. Онда авторға белгілі барлық шифрлау тәсілдері берілген, сонымен қатар ашық және шифрланған мәтіннің жиілік сипаттамалары негізінде шифр жүйесіне криптоанализ жасау туралы айтылған. Энциклопедияның осы бөлімінде Құран мәтінін талдау негізінде араб әріптерінің қайталану жиілігі бойынша орналасқан тізбесі келтірілген.

Фонетикалық жазудың дамуы жалпы жазуды едәуір жеңілдетті. Біздің дәуірімізге дейінгі 2-ші мың жылдықта ертедегі семиттік әліпбиде барлығы 30 жақын таңба болды Мәтіндер қарапайым ауыстыру әдісімен шифрланатын болған. Бірінші әріптің орнына әліпбидің соңғы әрпі жазылған, екінші әріптің орнына - соңғының алдындағы және тағысын тағы. Бұл ертедегі шифрлау әдісі атбаш деп аталған.

Келесі шифр ақпарат жіберуші мен қабалдаушыға мәлім белгілі бір ереже бойынша хабар әріптерінің орнын ауыстырумен байланысты. Біздің дәуірге дейін (б. д. д. ) V-VI ғасырда (грек мемлекеттерінің бірі) Спартада дамыған криптография болған. Дәл осы уақытта шифрлауға арналған арнаулы таяқ (“сцитала”) пайда болған. Ол орын ауыстыру шифрында қолданылған. Сыртына таспа (папирус жапырағының тілімі) оратылатын таяқтың атына сәйкес бұл шифр сцитала деп аталған. Шифрлау алгоритмі мынадай: таяққа таспаны орайды және оралған таспаның үстінен таяқтың бойымен ашық мәтінді жазады. Оралған таспада шифромәтін жазылып шығады - ыңғайлы және жылдам. Шифрдың кілті - таяқтың жуандығы және әліпби.

Ежелгі грек ғалымы Аристотель (б. д. д. 384 - 322 ж. ) криптографияда сцитала шифрын ашу тәсілінің авторы ретінде белгілі: таяқтың дәл диаметрін білмей-ақ, Аристотель конус тәрізді таяққа шифрланған таспаны ораған және мәтін дұрыс оқылып басталғанша таспаны таяқ бойында әрлі-берлі жылжытқан.

Ежелгі грек тарихшысы Полибийдің шифрында (б. д. д. шамамен 200 - 120 ж. ), немесе полибий квадратында, мынадай шифрлау алгоритмі болған. Өлшемі 5х5 ұялы квадрат грек әліпбиінің символдарымен кездейсоқ түрде толтырылған (9-сурет) . Шифрдың кілті - квадрат толтыру тәртібі. Осындай квадраттар ең соңғы криптографиялық жүйелерде кеңінен қолданылған.

Гай Юлий Цезарьдың (б. д. д. 102 немесе 100-44 ж. ) шифры қарапайым ауыстыру шифрының бір түрі болып келеді және мына алгоритмге сәйкес құрылған: бірінші әріптің орнына төртінші әріпті оқу керек (3-кесте) . Шифрдың кілті - ығыстыру аралығы және әліпбидің өзі. 26 әріптен тұратын әліпбиде Цезарь шифрын қолданғанда VENI VIDI VICI (келдім, көрдім, жеңдім) ашық мәтінінен YHQL YLGL YLFL шифрмәтіні алынады.

Шифрлауға арналған құралдар ертедегі заманда да бар болған. Мәселен, б. д. д. V ғасырда Спарта мемлекетінде құпия әскери байланыс жүйесі болған. Бірінші криптографиялық құрылғы (сцитала) көмегімен олар, қарапайым ауыстыру әдісін қолдана отырып, хабарларды шифрлаған. Б д. д. IV ғасырда римдіктер шифрлау процедурасын оңайлату үшін шифрлауыш тегеріштерді қолдана бастаған.

1. 1 Криптология ғылымының қалыптасуы

Рим империясының құлауынан кейін Европада жағдай құлдырап кетті. Өркениеттің барлық жақсы жетістіктері, олармен бірге криптология да жоғалған. Тек орта ғасырдың соңына қарай криптография қайтадан қолданыла бастайды. Шифрлаудың ертедегі тәжірибелері қалпына келтіріледі және оларды ірі ғалымдар тобы әрі қарай дамытады.

Сол кездің қол шифрларында кестелер жиі қолданылады. Олардың көмегімен хабардағы әріптердің орнын ауыстырудың қарапайым шифрлауыш процедуралары жүзеге асырылады. Кілт ретінде кесте өлшемі, орын ауыстыруды көрсететін сөйлем немесе кестелердің арнайы ерекшелігі қолданылды. Жалғыздалған кілтсіз орын ауыстыру - ең қарапайым шифрлау әдістерінің бірі. Жалғыздалған орын ауыстыру шифрының алгоритмі сцитала шифрының алгоритміне ұқсас, тек қана ашық мәтін көлденең емес, кестеге тігінен жазылады (10-сурет) . Шифрдың кілті ретінде кестенің өлшемі алынады. Мәселен, КОМПЬЮТЕРЛІК ЖҮЙЕЛЕРДІ ҚОРҒАУ КЕРЕК хабарын шифрлағаннан кейін КЬРЖЛІҒЕ ОЮЛҮЕҚАР МТІЙРОУЕ ПЕКЕДРКК шифрмәтіні алынады.

Шифрды күрделендіруі үшін кестенің бірінші қатарына кілттік сөз қосылады және кілт әріптерінің реттік нөмірлеріне сәйкес бағандардың орнын ауыстырады. Бұл шифрлау әдісі кілт бойынша жалғыздалған орын ауыстыру деп аталады (19-сурет) . Мәселен, КОМПЬЮТЕРЛІК ЖҮЙЕЛЕРДІ ҚОРҒАУ КЕРЕК хабарын БҰРҚАСЫН кілтімен шифрлағаннан кейін ЛКЖЕРІЬҒ ЕОҮРЛҚЮА РМЙЕІОТУ ДПЕККРЕК шифрмәтіні алынады.

Қосымша жасырындылау үшін шифрланған хабарды қайтадан шифрлауға болады. Бұл тәсіл екі рет орын ауыстыру деп аталады. Бірінші кестеде бағандардың орындары ауыстырылады, ал екінші кестеде - қатарлардың орындары (20-сурет) . Бірақ екі рет ауыстыру шифры кез келген өлшемді шифрлау кестесі жеңіл оқылатын шифрдың өте әлсіз түрі болып саналады.

Орта ғасыр ғалымдары қатарлар және бағандар (және әрбір диагональ) бойынша саналған сандардың сомасы бір мәнге тең болып келген квадраттардың сиқыршылық күші бар есептеген. Олар осындай сиқырлы квадраттарды деректерді шифрлау үшін пайдаланған (20-сурет) . АҚПАРАТ ҚОРҒАУ мәтінін 4х4 сиқырлы квадратпен шифрлау нәтижесінде ААРРҚ ОПАҚУ ҒАЫТТ шифрмәтіні алынған. Бір қарағанда сиқырлы квадраттар саны өте аз сияқты. Бірақ олардың саны квадрат өлшемі артуымен өте жылдам өседі. Мәселен, 3х3 өлшемді кестеде бір сиқырлы квадрат бар, 4х4 өлшемді кестеде - 880, 5х5 өлшемді кестеде - 25000. Кілттердің мүмкін болатын барлық варианттарын жеңіл сұрыптап шығуға болатындықтан бұл шифрлау алгоритмін сәтті деп айтуға болмайды. Бірақ үлкен өлшемді сиқырлы квадраттардың барлық кілттерін қолмен есептеу шығу, әрине, өте қиын.

Орта ғасырларда сауданың кеңінен дамуы ерекше шифрларды талап етті. Мысалы, келу датасын немесе тауар бағасын керекті адамдарға білдіру үшін көпестер пайдалана алатындай өте қарапайым және ыңғайлы шифрлар қажет болды. Кілттік сөз негізінде құрылған мұндай қарапайым шифрлар цифрларды әріптерге ауыстыру деп аталады. Шынында, бұлар - кодалар (шифрлар емес), бірақ бір кезде белгісіз кодалау кестесімен қолданылған кода өз қасиеттері бойынша шифрға ұқсас болады. Саудагерлер алдын ала әріптері цифрларға сәйкес келетін ортақ кілттік сөзді қолдануға келіскен. Мәселен, МАДӘНКЕПІЛ кілті үшін 0 цифры М әрпін білдіреді, 1 цифры А әрпін білдіреді, 2 цифры Д әрпін білдіреді және тағысын тағыда. Абонент ДӘМЕЛІ КЕЛЕДІ хабарын алып оны 23/06/98 КЕЛЕДІ деп түсінеді.

Гронсфельд шифры (1734 жылы бельгиялық Хосе де Бронкхор, граф де Гронсфельд жасаған) Цезарь шифрының өзгертілген бір түрі болып келеді. Бұл алгоритмде ығыстыру аралығы тұрақты сан арқылы емес, кілт (гамма) арқылы беріледі. Шифрмәтін құру үшін ашық мәтін әрпісінің орнына әліпбидің кілт цифрына жылжытылған әрпі таңдап алынады (4-кесте) . Мәселен, ҰЛЫ ЖІБЕК ЖОЛЫ мәтіні 2718 кілті арқылы ФРІ НЭЗЖП ИҰМБ болып шифрланады. Осындай шифрлау тәсілі қысқа периодтық гамма деп те аталады. Гронсфельд шифрының (мысалы, шифрқұжаттың мәтінін басқа әліпби әріптерімен жазу, әр түрлі кілттермен екі рет шифрлау сияқты) бірнеше түрі бар.

Бұл шифрлардан басқа көбінесе қарапайым ауыстыру шифры қолданылған. Мұнда хабардың әрбір әрпі шифрдың оған сәйкес әрпімен ауыстырылады. Мұндай шифр қарапайым кода болып келеді және шифрқұжаттың ұзындығы 20-30 әріп болғанда оны ашу мүмкіндігі пайда болады, ал 100 артық символы бар мәтін өте қарапайым есеп болып табылады.

Күрделі ауыстыру шифрлары көпәліпбилік деп аталады, себебі негізгі хабардың әрбір символын шифрлау үшін өзінің қарапайым ауыстыру шифры қолданылады. Көпәліпбилік ауыстыру шифрын итальян ғалымы Леон Батист Альберти (1404-1472) ұсынған. Оның 1466 жылы жазылған “Шифр туралы трактат” кітабы криптология саласындағы (араб қолжазбаларын есептемегенде) әлемдегі бірінші ғылыми еңбек болып саналады. Бұл кітапта әр түрлі шифрлау тәсілдері қарастырылған. Олардың ішінде ашық мәтінді кейбір қосалқы мәтінде жасыру әдісі де бар. Криптологиядағы Альбертидің негізгі жетістігі - шифрқұжаттың ашуға беріктілігін арттыруға мүмкіндік берген көпәліпбилік ауыстыру шифрын ойлап табу. Ол шифрдан басқа оны жүзеге асыруға арналған айналатын доңғалақтардан тұратын құрылғыны (шифрлайтын тегерішті) толық сипаттап берген. Шифрлау алгоритмінің мәні кілтке сәйкес бірнеше ауыстыруды қолдану болып табылады. Кейінірек Альберти қайта шифрлау кодасын ойлап тапты. Мұндай шифр Еуропа елдерінде тек 400 жыл өткен соң ғана қолданыла басталған.

Бұл шифрды (кейде Виженер кестесі деп аталатын) шифрлау кестесімен сипаттауға болады. Блез Виженер (1523-1596) - криптографиялық жүйелерді дамытқан және жетілдірген француз дипломаты. Виженер кестесінің әрбір қатары бос орын символымен толтырылған әліпбиге арналған Ю. Цезарь шифры сияқты ауыстыру шифрының біреуіне сай келеді (14-сурет) . Ақпарат шифрлау үшін ашық мәтіннің әрбір әрібінің астына кілттің әріптері жазылады. Одан кейін ашық мәтіннің әрпіне сәйкес келетін бағанмен кілттің әрпіне сәйкес келетін қатардың қиылысындағы символ табылады. Мұндай операция хабар мен кілт символдарының ASCII кодаларын белгілі бір модуль бойынша қосу болып табылады. Мәселен, ЕГЕМЕН ҚАЗАҚСТАН мәтінін ЖЕРҰЙЫҚ кілті көмегімен шифрлағанда МЙХЯОИҮЖНРЭЩҢҚУ мәтіні алынады (15-сурет) . Виженер шифры 400 жыл бойы кері шифрланбайтын шифр деп саналған, сондықтан әскери шифр ретінде кеңінен қолданылған. Шифрдың осы түрі біздің күндерімізге дейін жеткен. Егер кесте неғұрлым күрделі болса (егер оны жиірек алмастырып тұрса, мәселен, бір сөзден екінші сөзге көшкен сайын), онда шифр соғұрлым сенімді болады. Бірақ мұндай күрделі кестелерді ЭЕМ-де құрастырған жөн. Көпәліпбилік қол шифры үшін тек кілттің ұзындығы мен күрделігіне сену керек. Вижинер кестесін жасырын сақтаудың қажеттігі жоқ болғандықтан шифрлау және кері шифрлау оңайланады.

1518 жылы Германияда баспадан криптография жайында бірінші кітап шықты. Иоганнес Трисемус өзінің “Полиграфия” деп аталатын кітабында бірталай шифрлар жайында мәлімет келтірген. Олардың біреуінде ол көпәліпбилік ауыстыру идеясын одан әрі дамытады. Сонымен қатар ол осы трактатта бірінші болып кездейсоқ ретте әліпбимен толтырылған шифрлауыш кестелерді қолдануды жүйелі түрде сипаттаған. Өлшемі 6х7 кестені қолдана отырып (11-сурет) АҚПАРАТТЫ ҚОРҒАУ мәтінін БҮРКІТ кілтінің көмегімен шифрлағаннан кейін ЖПЦЖГЖЕЕҮАПХГҚЖШ шифрмәтіні алынған. Шифрлау бір-бір әріп бойынша жүргізілетін болғандықтан мұндай кестелік шифрлар монограммалы шифрлар деп аталады. Трисемус бірінші болып бір уақытта екі-екі әріптен шифрлауға болатынын байқаған. Мұндай шифрлар биграммалы деп аталады. Ең белгілі биграммалы шифрдың мысалы ретінде Плейфер шифрын келтіруге болады. Бұл шифрды Ұлыбритания бірінші дүниежүзілік соғыста қолданған. Биграммалар арқылы шифрлау шифрлардың ашуға беріктілігін күшейтті.

1553 жылы Италияда “Белазо синьордың шифры” деген кітап шыққан. Ол “құпиясөз” (password) деп аталатын сөз немесе сөздер тобын қолдануды ұсынады. Олар ашық мәтіннің үстіне немесе астына жазылады. Құпиясөздің әрпі ашық мәтін әрпіне қолданылатын ауыстырудың нөмірін білдіреді.

1563 жылы итальяндық Джованни Порта “Құпия түрде хат алысу туралы” деп аталатын кітабында әріптер жұбын ауыстыруға негізіделген биграммалы шифрдың сипаттамасын келтірген.

Шамамен сол жылдары итальян математигі және философы Джераломо Кардано криптография жайында бірнеше кітап жазған және трафареттер әдісін сипаттап берген. Мысалы, 22-суретте 4х4 торымен шифрлау үрдісі көрсетілген. ЕГЕМЕН_ҚАЗАҚТАН мәтінін шифрлаған соң ЕСЕА ТНЗГ АЕА_ МҚҚН шифрмәтіні алынған. Мұндай торлардың саны олардың өлшеміне байланысты тез өседі: 2х2 торы жалғыз, 4х4 торы 256, ал 6х6 өлшемді торлардың саны жүз мыңнан асады. Тор тәріздес шифрлар жеңіл ашылатын болғандықтан олар дербес шифр түрінде қолданылмайды. Бірақ олар өте ыңғайлы және тәжірибе жүзінде ауыстыру шифрларын күшейту үшін ұзақ уақыт қолданылған.

XV-XVIII ғасырларда математикада криптографияда шифрларды талдау және кері шифрлау үшін қолданылатын аппарат негіздері жасалған. Шифрлаудың негізгі құралы ретінде кодалар пайдаланатын болды. Сонымен, XVIII ғасырдың басында криптография дербес ғылым түрінде қалыптасты. Кәсиби криптологтар барына және шифрлардың дипломатия мен әскери істе тұрақты қолдануына қарамастан, бәрі-бір, криптология осы шақта аяғына нық тұрған жоқ еді және онымен тек кейбір дарынды жеке адамдар ғана шұғылданған.

Биграммалы шифр (Плейфер, Playfair) көмегімен шифрлау үшін алдымен ашық мәтін биграммаларға (әріптер жұбына) бөлінеді, одан кейін кілтке сәйкес шифркесте толтырылады және белгілі бір ереже бойынша шифрмәтін қалыптастырылады (11-сурет) . БҮРКІТ кілтінен алынған шифркестенің көмегімен БАҒДАРҒЫЛАУЫШТАР мәтінін шифрлағанда ҮБДЕБКВЭІНОЯЯЕБК шифрмәтіні алынған.

1894 жылы ағылшын Чарльз Уитстон “қос квадрат” деп аталатын биграммалармен шифрлаудың жаңа әдісін тапты. Бұл оқиға криптогрфиядағы жаңа бір кезеңнің ашылуы болып саналады. Полибий әдісінен айырмашылы - “қос квадратта” бір уақытта көлденең орналасқан екі кесте қолданылады, ал шифрлау Плейфер шифрындағы сияқты биграммалар арқылы жүргізіледі (16-сурет) . Мәселен, БҮГІН ЖАҢБЫРЛЫ КҮН хабарын қазақ әліпбиінің сиволдары кездейсоқ орналасқан екі кестенің көмегімен шифрлағанда ІЧЕФСЕУЭИУШЕИАРЙУР шифрмәтіні алынған.

Биграммалар арқылы шифрлау ашуға беріктілігі өте жоғары және қарапайым шифр берді, ал бұл сол уақыт үшін ірі табыс еді. Қос квадрат шифрын бұзып-ашу көп еңбекті және хабар ұзындығы отыз қатардан кем болмауды талап етті.

Шифрларды талдау мен жасауда математикалық әдістер баяғыдан бері қолданылса да тек XX ғасырдың қырқыншы жылдарында қолданбалы математика дамуында болған сапалы серпіліс қана криптографияны ғылым ретінде қарауға мүмкіндік берді.

Криптографияның осы кезеңі тарихының аяқталуы математик Элвуд Шеннон атымен байланысты. Ол математикалық әдістермен шифрлаудың сенімділігін зерттеген. Осы зерттеулердің нәтижесі: символдардың кездейсоқ тізбегі ешқандай мәнді алып жүрмейді, ал ақпараттанудың криптологиямен байланысы шифрқұжаттың, кілттің және хабардың табылған статистикалық қасиеттерін хабарды кері шифрлау (яғни хабардың нақты мазмұнын табу) үшін қолдануға мүмкіндік береді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.