На чтение: ≈ 15 мин.Цель: сформировать представление о криптографии (тайнописи), в ходе практических упражнений выяснить и выявить область практического применения кодировки и передачи информации.
Задачи:
1.Расширение и углубление знаний по ключевым проблемам вспомогательных исторических дисциплин (палеография), изучение приемов тайнописи.
2.Формирование информационно-поисковой компетенции, развитие навыков самостоятельной работы с текстом, расширение кругозора, продолжение работы по развитию умения работать в команде.
3.Воспитание интереса к предмету.
Оборудование: бумага для письма, симпатические чернила (раствор соды, молоко), свеча, учебная литература (для шифрования), компьютер, экран и проектор или интерактивная доска, мультимедийная презентация.
План
1.Знакомство с криптографией (термин, предмет изучения).
2.Развитие криптографии в древности и средневековье.
3.Практическая работа в группах.
4.Тайнопись в России.
5.Криптография в современном мире.
Разработка первых трех пунктов плана опубликована в \”Учительской газете\” №21 от 27 мая 2014 года.
Ниже – разработка пунктов 4-5.
4. Тайнопись в России.
Зарождение русской тайнописи
Учитель: Появление в России первых специалистов-тайнописцев, находящихся на государственной службе, следует отнести к 1549 году, ко времени образования Посольского приказа, осуществлявшего общее руководство внешней политикой страны. Именно в области дипломатии в России проходило становление криптографии как дела государственной значимости.
Во второй половине XVI века, во времена правления Ивана Грозного, проводятся реформы в области центрального и местного управления, армии и др. К России присоединяются Казанское и Астраханское ханства, устанавливаются новые торговые связи. Соответственно расширяется поле деятельности России на внешнеполитической арене, что увеличивает возможности применения тайнописи и приводит к усложнению шифровки важных государственных депеш из Москвы к послам и обратно.
Так, с конца XVI века русские послы получают задания «вытвердить гораздо памятно» дипломатические шифры. В предписываемом послу Николаю Воркачу наказе царя Федора Ивановича говорилось: «Писат писма мудрою азбукою, чтоб оприч [кроме] Царского Величества никто не разумел».
Подьячие Приказа тайных дел и посольские дьяки, поддерживающие связи с царскими представителями за границей, нередко прибегали к зашифрованной переписке («затейное письмо»). Ключ к расшифровке этих посланий не записывался, его заучивали наизусть. Существовали различные варианты секретного письма, и, как положено по правилам конспирации, никто из подьячих не должен был знать всех вариантов тайнописи.
Нередко писцы прибегали к написанию фраз в обратном порядке, составляя своеобразные криптограммы, или не дописывали буквы — подобный шифр назывался «полусловицей».
Начало ХVII века ознаменовалось приходом к власти первого царя династии Романовых — Михаила Федоровича, при котором происходило медленное возрождение разрушенного Смутой хозяйства. Но при больном и бездеятельном сыне огромная власть находилась фактически в руках его отца — патриарха Филарета. Он лично занимался делами Посольского приказа и даже разработал несколько дипломатических шифров. В 1633 году патриарх Филарет написал «для своих государевых и посольских тайных дел» особую азбуку и «склад затейным письмом». При Алексее Михайловиче тайнопись получает более широкое распространение. Сам царь использовал в личной переписке разнообразные шифры. Как правило, это была система специально вымышленных знаков (подобной «азбукой» будет пользоваться и его сын, Петр I).
Совершенствование «тарабарской грамоты»
Учитель: В 30-е годы ХVIII века в России появляются совершенно новые системы тайнописи – алфавитные, позже – неалфавитные коды. В алфавитном коде текст и шифрообозначения нумеруются параллельно друг другу. Это-то и было слабым местом. Данная система облегчала дешифровку, избежать которой можно было путем перемешивания шифрообозначений; вводятся в обиход различные уловки.
В 1735 году некий «государев муж» А. Вешняков разработал собственную систему, в которой каждому шифрообозначению соответствовала не обязательно отдельная буква того или иного алфавита, а целая словарная величина: буква «Д» — 10, слово «король» — 12, слог «ба» — 65 и т.д. Кроме того, в данную систему Вешняков заложил следующую хитрость: отсутствие цифр 3 и 7. Таким образом, слово «король» можно изобразить как 312, 132 и 123. В любом случае известно, что речь идет о шифрообозначении 12. («Следственно, яко оне бы не были, но едино 12 будет видеть».) Специально оговаривалась система т.н. пустышек, то есть ничего не объясняющих шифрообозначений, вводимых с одной целью — запутать вражеских дешифровальщиков. Подобные приемы имели весьма древнюю историю. Пустышки использовались еще задолго до Петра I, но в 30-е годы ХVIII века приобретают особое значение: их становится значительно больше, что свидетельствует о понимании составителями шифров зависимости раскрываемости тайнописи от частоты употребления одних и тех же величин.
Необходимость скрыть от чужих глаз тексты секретных донесений послов, разнообразных агентов вела, разумеется, к созданию новейших систем шифров. В связи с этим в середине 50-х годов XVII века возникают новые виды тайнописи. «Цыфирные азбуки» увеличиваются в объеме, включая в себя более тысячи величин. Словарь шифров включает буквы, слоги, географические названия, имена, даты. Шифровальщики отказываются от знаков и целиком и полностью переходят к цифрам; создаются особые знаки, т.н. скрытые пустышки. Другими словами, при их дешифровке отдельные элементы текста могут ничего не значить.
Например, в одной из “цыфирей” знак + означал, что следующее за ним шифрообозначение не несет смысловой нагрузки. Два знака ++ говорили дешифровальщику, что не следует читать два следующих за ним шифрообозначения.
Некоторые знаки сообщали о ненужности строк, страниц и даже параграфов текста! Все зависело от фантазии автора шифрованного сообщения. В результате получалось нагромождение цифр, усложнявшее работу вражеских дешифровальщиков, ради чего и создавались данные системы.
Первые успехи криптографов в дешифровке иностранных шифров в России связывались с именем математика Христиана Гольдбаха. Особенно он прославился при раскрытии шифров посла Франции в России Д. Шетарди. В результате тяжелой и кропотливой работы Гольдбах приобрел огромный опыт в дешифровке, что позволяло ему раскрывать чужую «цыфирь» в течение двух недель!
В результате дворцового переворота 1762 года на российский престол восходит императрица Екатерина II, при которой внешняя и внутренняя политика была отмечена важными законодательными актами, выдающимися военными событиями и значительными территориальными приобретениями; престиж екатерининской России в Европе значительно укрепился.
Для повышения надежности переписки необходимо было пользоваться разными шифрами, употребляя их попеременно, «чтоб в случае, ежели б две или три пиесы [шифротекста] вдруг шифрованы быть надлежали, оные разными цыфирьми писаны были». Особое внимание следовало уделять знакам, обозначающим ту или иную «цыфирь». С одной стороны, шифрующий должен был указать своему корреспонденту шифр, которым пользовался сам; с другой стороны, эту информацию требовалось как можно тщательнее скрыть.
Расшифровка текста при помощи книги
У всех групп одинаковые книги. Используя в качестве шифра номера страниц, строк и букв в строках учащиеся зашифровывают текст «Читающий это, достоин уважения». Причем группы не знают, что у всех одинаковый текст. Произведя шифровку, ребята передают свои работы участникам других групп для расшифровки.
5. Криптография в современном мире.
Учитель: Сегодня криптография засекречена не меньше, чем сопутствующие ей службы – военные, дипломатические, разведывательные, поэтому, естественно, многое остается скрытым под плотной завесой государственной тайны. История тайнописи в России, конечно, повидала на своем веку все, в том числе неудачи и успехи, разочарования и победы. Тем не менее в нынешнее время и в будущем криптографы России совершают и будут совершать все возможное и невозможное для выполнения поставленных перед ними ответственных задач, постоянно приумножая славу нашей страны.
Я уже рассказала вам, как пользовался тайнописью В.И.Ленин. А пробовали ли вы сами когда-нибудь повторить подобные опыты? Кстати, делать это можно не только с помощью молока.
Итак, возьмите лист бумаги и представьте себя революционерами. Сейчас вы можете передать своим друзьям тайное письмо, имеющее эффект термопереводки. Для этого вам пригодятся молоко, лимонный сок или просто столовый уксус. Любой из этих жидкостей напишите на листе бумаги какой-нибудь текст или нарисуйте рисунок. Например, карикатуру на своего друга.
Теперь попробуйте нагреть «засекреченный» лист. В целях пожарной безопасности лучше не пользоваться открытым огнем. Достаточно подержать лист над включенной лампочкой, и ваше тайное послание станет видимым. Эффект объясняется просто: при нагревании «чернила» вскипают и темнеют, становясь видимыми.
У вас намечается вечеринка? Подготовьте несколько листов со смешными пожеланиями или рисунками и предложите своим друзьям, просто нагрев лист!
Кстати, есть еще один способ тайного письма, не требующий нагревания. Но здесь вам понадобятся два листа бумаги, зеркало (или просто стекло) и вода. А еще желательно утюг.
Итак, один лист бумаги, на котором будет ваше секретное послание, осторожно намочите водой и положите на зеркало. Сверху накройте его сухим листом бумаги и на нем напишите свое послание. Только писать надо чем-то острым, требующим нажима, типа шариковой ручки или хорошо заточенного твердого карандаша. С фломастером или гелевой пастой этот опыт не удастся.
Затем мокрый лист высушите, прогладив горячим утюгом – он станет исключительно чистым, как и был до вашего эксперимента. Но стоит вам снова намочить этот лист и посмотреть на просвет – на нем проявится все, что вы писали.
Думаю, вы уже поняли, что в данном случае проявляются оттиски букв. Примерно такой способ используют эксперты-следователи, чтобы прочитать текст с вырванных страниц записных книжек.
Ученики записывают текст при помощи симпатических чернил. Пока тексты сохнут, ребята обмениваются мнениями о способах шифровки.
Подведение итогов. Оформление работ. Проявление текстов.
III. Подведение итогов подводится в форме обмена мнениями об увиденном, услышанным на занятии, обсуждение о возможностях применении в повседневной жизни.
Домашнее задание не предполагается. Но, в целях популяризации предмета, своей работы, можно предложить ребятам оформить свои работы на ватмане так, чтобы получилась выставка «Тайнопись» или одноименная газета.
Светлана Спицина, учитель истории и обществознания средней школы №81 Воронежа, учитель года Воронежской области-2013
Вы можете скачать видеофрагмент «Штирлиц», видеофайл «Симметричное шифрование данных».
В прикрепленном файле – презентация к мероприятию.
Выбор читателей
Комментарии