10 koder og cifre

Behovet for å skjule betydningen av viktige meldinger har eksistert i tusenvis av år. Over tid har folk funnet stadig mer komplekse måter å kode på sine meldinger ettersom de enklere måtene dekoderes med større letthet. I motsetning til lekmannsspråk er koder og cifre ikke synonymt. En kode er hvor hvert ord i en melding er erstattet med et kodeord eller et symbol, mens en kryptering er hvor hvert brev i en melding erstattes med et krypteringsbrev eller symbol. Faktisk, når de fleste sier "kode", refererer de faktisk til cifre. Gamle skript og språk har blitt forstått ved å dekode og dechifisere teknikker, mest kjent Rosetta-steinen i det gamle Egypt. Faktisk har koder og cifre bestemt utfallet av politikk og kriger gjennom historien. Det er tusenvis av typer skjulte meldinger, men her ser vi bare på ti som oversikt. Flere har eksempler for at du skal teste deg selv.

10

steganography

Steganografi er mer gammelt enn koder og cifre, og er kunsten til skjult skriving. For eksempel kan en melding skrives på papir, belagt med voks, og svelges for å skjule den, bare for å bli regurgitert senere. En annen måte er å tatovere meldingen på det rakede hodet til en messenger og vent på at håret skal regrow for å dekke opp blekk. Den beste stenografi bruker uskyldige hverdagsobjekter til å bære meldinger. En gang populær teknikk i England var å bruke en avis med små prikker under bokstaver på forsiden som angav hvilke som skulle leses for å stave ut meldingen. Noen mennesker vil stave ut en melding ved å bruke første bokstav i hvert ord, eller bruk usynlig blekk. Rivaliserende land har krympet ned, slik at en hel side med tekst blir størrelsen på en piksel som lett blir savnet av nysgjerrige øyne. Steganografi er best brukt sammen med en kode eller kryptering, da en skjult melding alltid bærer risikoen for å bli funnet.

9

ROT1

Dette er en krypter kjent for mange barn. Nøkkelen er enkel: hver bokstav i alfabetet er erstattet med følgende bokstav, så A er erstattet med B, B er erstattet med C, og så videre. "ROT1" betyr bokstavelig talt "roter 1 bokstav fremover gjennom alfabetet." Meldingen "Jeg vet hva du gjorde i sommer" ville bli "J lopx xibu zpv eje mbtu tvnfs" og så videre. Denne krypteringen er morsom fordi den er lett å forstå og bruke, men det er like lett å tyde på om nøkkelen brukes i omvendt. Denne krypteringen er ikke egnet for alvorlig bruk, men kan være til stor fornøyelse for barn. Prøv å dechifisere meldingen "XBT JU B DBU J TBX?"

8

transponering

I transponeringskoder blir bokstavene omarrangert i henhold til noen forhåndsbestemt regel eller nøkkel. For eksempel kan ord skrives bakover, slik at "jo bedre å se deg med" blir "lla eht retteb til ees joy htiw." En annen gjennomføringsnøkkel er å bytte hvert par bokstaver, slik at den forrige meldingen blir "la tl Det er også i dag. "Slike cifre ble brukt under første verdenskrig og den amerikanske borgerkrig til å sende sensitive meldinger. Komplekse regler for omorganisering kan gjøre at disse kodene virker svært vanskelige først, men mange transponerte meldinger kan dechifreres ved hjelp av anagrammer eller moderne datalgoritmer som tester tusenvis av mulige transponeringsnøkler. For å teste deg selv, prøv å tyde: THGINYMROTSDNAKRADASAWTI.

7

Morse kode

Til tross for navnet heter Morse-koden ikke en kode, men en kryptering. Hver bokstav i alfabetet, tallene 0-9, og visse tegnsettingstegn, erstattes av en rekke korte og lange pip, ofte kalt "prikker og bindestreker." A blir "• -", B blir "- ••• " og så videre. I motsetning til de fleste andre cifre er det ikke vant til å skjule meldinger. Morse-koden var til stor nytte med oppfinnelsen av Samuel Morse's telegrafi, som var den første allment brukte elektriske måten å sende meldinger langdistanse på. Det innebar en lang ledning mellom steder og kjøring av en elektrisk strøm ned ledningen. Den elektriske strømmen kunne detekteres av en mottaker mange kilometer unna, og prikker og bindestreker ble simulert ved å slå strømmen på og av. Telegrafen revolusjonerte media, slik at hendelser i ett land kunne rapporteres umiddelbart i en annen, og det endret krigets natur ved å tillate øyeblikkelig kommunikasjon med tropper langt unna. • - • • - • - • • - • ••• • • - •• • • •••• - -

6

Caesar Shift Cipher

Cæsarforskyvningen, kalt fordi den ble brukt av Julius Caesar selv, er faktisk 26 forskjellige cifre, en for hver bokstav i alfabetet. ROT1 er bare en av disse kodene. En person trenger bare å bli fortalt hvilken Caesar-kryptering ble brukt for å dechifisere en melding. Hvis G-krypteringen blir brukt, blir A G, B blir H, C blir I og så videre gjennom alfabetet. Hvis Y-krypteringen blir brukt, blir A Y, B blir Z, C blir A og så videre. Denne krypteringen er grunnlaget for mange mer komplekse ciphere, men i seg selv tillater ikke stor beskyttelse av en hemmelig melding, fordi å sjekke 26 forskjellige kodetaster ikke tar en relativt stor mengde tid. Li bra ghflskhu wklv dqg bra nqrz lw, fods brxu kdqgv.

5

Monoalfabetisk substitusjon

ROT1, Caesar-skift og Morse-kode er alle samme type: mono-alfabetisk substitusjon, noe som betyr at hvert bokstav i alfabetet erstattes av nøkkelen med et annet brev eller symbol. Uten å vite nøkkelen, er disse faktisk enkle å dechifrere. Det vanligste bokstaven på engelsk er velkjent å være E. Derfor er det vanligste bokstavet eller symbolet i noen mono alfabetisk kryptering E. Det nest vanligste engelske bokstaven er T, og den tredje vanligste er A, og så disse to bokstavene kan også bestemmes.Fra dette punktet kan en person som dechifiserer en melding fortsette å bruke frekvensene i engelske bokstaver, eller de kan søke etter nesten komplette ord, som "T_E", som mest sannsynlig er "THE." Dessverre fungerer dette bare for lange meldinger, og ikke på de med bare noen få ord, siden de ikke har nok bokstaver til å vise hvilke som er mest hyppige. Mary Queen of Scots brukte famously en mono alfabetisk kryptering med flere variasjoner som var utrolig vanskelig, men da det endelig ble ødelagt, ga meldingene deri bevisene som hennes fiender trengte til å dømme henne til døden. Ptbndcb ymdptmq bnw yew, bnwzw raw rkbcriie wrze bd owktxnwa.

4

Vigenère

Denne krypteringen er mer kompleks enn mono alfabetisk substitusjon. Nøkkelen er et ord, for eksempel "CHAIR." Regelen for kodingen ligner den på keiserskiften, unntatt den endres med hvert brev i henhold til søkeordet. Det første bokstaven i en melding med nøkkelordet CHAIR ville bli kodet med C-krypteringsalfabetet, det andre med H-krypteringsalfabetet, og det fortsetter som dette gjennom søkeordet. Søkeordet er bare fem bokstaver langt, så for sjette bokstav i meldingen brukes en C-kryptering igjen. Vigenère-krypteringen ble antatt å være ubrutt i lang tid. For å dechiffrere, gis først lengden på søkeordet. Hvis søkeordet antas å være fem bokstaver langt, vil bokstaver nummerert 1, 6, 11, 16, 21, etc. alle svare til første bokstav i søkeordet, og bokstavfrekvensanalyse vil dechifrere dem. Dekoderen beveger seg deretter til bokstavene 2, 7, 12, 17 og så videre. Hvis søkeordet faktisk er fem bokstaver langt, vil dette dekode krypteringen. Hvis ikke, må en annen søkeordlengde gjettes, og prosessen gjentas. Eoaqiu hs net hs byg lym tcu smv dot vfv h petrel twka.

3

Ekte koder

I en ekte kode erstattes hvert ord med et kodeord eller nummer i henhold til en nøkkel. Siden det er mange ord som kan være i meldingen, er nøkkelen vanligvis en kodebok der noen kan slå opp et engelsk ord og finne det tilsvarende kodeordet, ikke i motsetning til en ordliste. Akkurat som korte meldinger er vanskelige å dechiffrere med bokstavfrekvensanalyse, må en kode være ekstraordinært lenge før ordfrekvensanalyse blir nyttig, så koder er vanskeligere å dekode enn ciphere. Mange land har brukt varianter av koder, der hver dag en ny kode ble brukt for å holde dem trygge fra ordfrekvensanalyse. For hverdagen, er koder imidlertid sakte, og å lage en kodebok er tungvint. Verre, hvis kodeboken blir stjålet, er koden ikke lenger trygg og en ny må gjøres, og tar en enorm tid og krefter. Koder er hovedsakelig nyttige for de rike og mektige som kan delegere dette arbeidet til andre.

2

Enigma-koden

Enigma-koden, som var en meget sofistikert kryptering, ble brukt av tyskerne under andre verdenskrig. Det involverte en Enigma-maskin, som ligner på en skrivemaskin, hvor et bokstav trykker på, vil gjøre krypteringsbrevet lyse opp på en skjerm. Enigma-maskinen involverte flere hjul som koblet bokstaver med ledninger, og bestemte hvilke cifferbrev som skulle lyse. Alle Enigma-maskiner var identiske, og kjennskap til den første konfigurasjonen av hjulene inni var nøkkelen til å kryptere meldinger. For å gjøre tingene vanskeligere, ville hvert hjul rotere etter at et bestemt antall bokstaver ble skrevet, slik at krypteringen endret seg kontinuerlig i en melding. Tyske kommandører hadde Enigma maskiner og ville bli utstedt lister over opprinnelig hjulkonfigurasjon som skulle brukes for hver dag, slik at alle tyskerne brukte det samme og kunne dechiftere hverandres meldinger. Selv når de allierte anskaffet en kopi av Enigma-maskinen, kunne de ikke dechifrere noe, da det var over hundre trillion mulige hjulkonfigurasjoner å sjekke. Enigma-koden ble ødelagt av polsk oppfinnsomhet og perfeksjonert av briterne ved hjelp av genier og datamaskiner. Kunnskap om tysk kommunikasjon ga de allierte en viktig fordel i krigen, og fra å bryte Enigma-koden ble forfedre til moderne datamaskiner født.

1

Public-Key Cryptography

Dette er den ultimate moderne krypteringen, og den har flere varianter. Denne krypteringen, brukt over hele verden, har to nøkler: en offentlig og en privat. Offentlig nøkkel er et stort antall tilgjengelig for alle. Nummeret er spesielt ved at bare to hele tall (bortsett fra 1 og tallet selv) vil dele det perfekt. Disse to tallene er den private nøkkelen, og hvis multiplisert sammen, produserer du den offentlige nøkkelen. Så den offentlige nøkkelen kan være 1961 og den private nøkkelen 37 og 53. Den offentlige nøkkelen brukes til å kryptere en melding, men det er umulig å dechifrere uten den private nøkkelen. Når du sender personlige opplysninger til en bank, eller når bankkortet leses av en maskin, krypteres detaljene på denne måten, og bare banken kan få tilgang til dem med sin private nøkkel. Årsaken til at dette er så sikkert er at det er veldig vanskelig å finne divisorer av store tall i matematisk form. For å hjelpe sikkerhet, ga RSA Laboratories frem til nylig penger til alle som kunne finne de to divisorene av tallene de ga. For et relativt enkelt eksempel, en gang verdt $ 1000 USD, prøv å finne de to 50-sifrede divisors of 1522605027922533360535618378132637429718068114961
380688657908494580122963258952897654000350692006139.