kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Основы криптографии

Нажмите, чтобы узнать подробности

Внеклассное мероприятие по информатике на тему «Основы криптографии»

 

Раздел программы: Кодирование информации

Тема: «Основы криптографии»

Форма работы: фронтальная, индивидуальная

Методы: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый

Цели:

  • Создать условия для повышения познавательного интереса к предмету.
  • Способствовать развитию аналитико-синтезирующего мышления.
  • Способствовать формированию умений и навыков, носящих общенаучный и обще интеллектуальный характер.

Задачи:

Образовательные:

  • обобщить и систематизировать знания основных понятий: код, кодирование, криптография;
  • познакомится с простейшими способами шифрования и их создателями;
  • отрабатывать умения читать шифровки и шифровать информацию.

Развивающие:

  • развивать познавательную деятельность и творческие способности учащихся;
  • формировать логическое и абстрактное мышление;
  • развивать умение применять полученные знания в нестандартных ситуациях;
  • развивать воображение и внимательность.

Воспитательные:

  • воспитывать коммуникативную культуру;
  • развивать познавательный интерес.

Слайд 1. «Основы криптографии»

В последнее время все больше внимания уделяют обеспечению безопасности коммуникаций, хранения данных, конфиденциальности доступа к данным и подобным аспектам. Предлагаются многочисленные решения, как на аппаратном уровне, так и на уровне программного обеспечения.

Отметим, что использование шифрования данных отнюдь не гарантирует конфиденциальности этих данных. Простейшим примером является перехват зашифрованного сообщения, определение блока/блоков, соответствующих времени отсылки, и использование затем этого же зашифрованного сообщения, но с другим временем отсылки. Этот прием может быть использован для фальсификации сообщений между банками, например для перевода сумм денег на счет злоумышленника.

Криптография лишь предоставляет алгоритмы и некоторые приемы для аутентификации клиента и шифрования информации. А как вообще появилось шифрование?

Слайд 2.

Криптогра?фия (от др.-греч. κρυπτ?ς — скрытый и γρ?φω — пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации.

Слайд 3.

Криптоанализ (от др.-греч. κρυπτ?ς — скрытый и анализ) — наука о методах расшифровки зашифрованной информации без предназначенного для такой расшифровки ключа.

Наиболее известными шифрами являются:

Слайд 4: Шифр скитала

Ликург -царь Спарты из рода Эврипонтидов, правивший в 220 — 212 до н. э.

В криптографии скитала (или сцитала от греческого σκυτ?λη, жезл), известный также как шифр Древней Спарты, представляет собой прибор, используемый для осуществления перестановочного шифрования, состоит из цилиндра и узкой полоски пергамента, обматывавшейся вокруг него по спирали, на которой писалось сообщение. Античные греки и спартанцы в частности, использовали этот шифр для связи во время военных кампаний.

Слайд 5: Шифр Цезаря

Гай Ю?лий Це?зарь  (100 год до н. э. - 44 года до н. э.)-древнеримский государственный и политический деятель, диктатор., полководец,писатель.

Шифр Цезаря, также известный, как шифр сдвигакод Цезаря или сдвиг Цезаря — один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования.

Слайд 6: Франсуа? Вие?т

Франсуа? Вие?т (1540 – 1603) — французский математик, основоположник символической алгебры.

При королевском дворе Франсуа Виет проявил себя как талантливый специалист по расшифровке сложных шифров (тайнописи), которыми пользовалась инквизиторская Испания в войне против Франции. Благодаря своему сложному шифру воинствующая Испания могла свободно сноситься с противниками французского короля даже внутри Франции, и эта переписка все время оставалась неразгаданной.

Как и следовало ожидать, после расшифровки французами перехваченных испанских секретных донесений испанцы стали терпеть одно поражение за другим. Испанцы долго недоумевали по поводу неблагоприятного для них перелома в военных действиях. Наконец, из тайных источников им стало известно, что их шифр — для французов уже не секрет и виновник его расшифровки — Франсуа Виет. Испанская инквизиция объявила Виета богоотступником и заочно приговорила ученого к сожжению на костре, однако выполнить свой варварский план не смогла.

Слайд №7: Джон Валлис

В широкое употребление термин «криптография» ввел английский математик, один из предшественников математического анализа как науки, Джон Валлис.

В 1655 году Валлис издал большой трактат «Арифметика бесконечного» , где ввёл придуманный им символ бесконечности. В книге он сформулировал строгое определение предела переменной величины, продолжил многие идеи Декарта, впервые ввёл отрицательные абсциссы, вычислил суммы бесконечных рядов — по существу интегральные суммы, хотя понятия интеграла тогда ещё не было.

Слайд  №8: Леон Батиста Альберти

Батиста Альберти, итальянский архитектор, скульптор, теоретик искусства, художник и музыкант. Он совершил революционный прорыв в европейской криптографической науке в XV веке. В области криптографии заслугой Альберти стали 25 страничный «Трактат о шифрах» - он опубликовал первую в Европе книгу, посвященную криптоанализу, и изобрел устройство, реализующее шифр многоалфавитной замены, получившее название «диск Альберти».

Слайд  №9: Уильям Фридман

Американский криптограф, один из основоположников современной научной криптографии. Во время Первой мировой войны Фридман служил в американской криптографической службе, в том числе и дешифровальщиком. Помимо криптоаналитической работы Фридман занимался преподаванием курса криптографии для армейских офицеров. К 1918 году им был подготовлен цикл из восьми лекций для слушателей. Всего Фридман написал 3 учебника по военной криптографии и ряд научных работ по анализу кодов и шифров, также им разработано 9 шифрмашин. Фридман продемонстрировал эффективность теоретико-вероятностных методов при решении криптографических задач. Принимал участие в разработке и оценке стойкости ряда американских шифраторов. Накануне и во время Второй мировой войны добился значительных успехов в дешифровании японских сообщений.

Слайд №10: Виды шифров

Таким образом основными видами шифров являются:

  • одноалфавитная замена
  • многоалфавитная замена

Слайд 11: Одноалфавитная замена

Одноалфавитная замена — это система шифрования, в которой для сокрытия букв открытого сообщения используется единственный шифралфавит.

В Европе к началу XV в. в качестве способа маскиров­ки информации чаще всего применялись одноалфавитные шифры. При одноалфавитной замене в качестве эквивалентов могут также использоваться особые символы или цифры. В одноалфавитном шифре буква может не только заменяться на букву; в нем буква может передаваться несколькими эквивалентами.

Слайд 12: Шифр сдвига (шифр Цезаря)

Шифр сдвига (Шифр Цезаря)

Одной из самых ранних и самых простых разновидностей шифра, в котором используется замена букв, является шифр замены Цезаря. Этот шифр носит имя Гая Юлия Цезаря, который пользовался им для шифрования сообщений во время своих успешных военных кампа­ний в Галлии (на территории, охватывающей современную Францию, Бельгию, часть Нидерландов, Германии, Швейцарии и Италии).

Алфавит открытого текста: А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я

Шифралфавит: Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В

Слайд 13: Многоалфавитная замена

Многоалфавитная замена — это способ образования шифра с ис­пользованием нескольких алфавитов замены.

Такой способ позволяет криптографам скрывать слова и предложения своего исходного сообщения среди значений нескольких уровней букв.

Слайд 14: Табула ректа Тритемия.

 

Эта таблица стала одной из первых геометрических фигур, исполь­зовавшихся для размещения в ней алфавитов, чисел и символов с целью шифрования, и важным шагом вперед, поскольку показывала все свои шифралфавиты одновременно.

Тритемий назвал свой метод «квадратной доской», так как 24 буквы алфавита располагались в квадрате, содержащем 24 строки. Здесь показана часть этой таблицы.

Таблица получается путем сдвига обычного алфавита в каждой следующей строке на одну позицию влево. Буквы i и j,равно как и и v, считались идентичными. Эту операцию можно было бы с полным основанием назвать самым первым последовательным ключом, благодаря которому поочередно используется каждый алфавит, прежде чем какой-нибудь из них появится повторно.

Криптографические преимущества многоалфавитных шифров и последовательного ключа способствовали широкому распространению этого способа шифрования.

Слайд 15: Практическая задача.

С 1991 г. Институт криптографии, связи и информатики Академии ФСБ

Российской Федерации проводит ежегодные олимпиады по криптографии и

математике для школьников г. Москвы и Подмосковья. Вашему вниманию предлагается одна из задач олимпиады:

Дано зашифрованное сообщение:

Найдите исходное сообщение, если известно, что шифр-преобразование заключалось в следующем. Пусть корни трехчлена - .К порядковому номеру каждой буквы в стандартном русском алфавите(33 буквы) прибавлялось значение многочлена, вычисленное либо при , либо при (в неизвестном нам порядке), а затем полученное число заменялось со­ответствующей ему буквой.

Слайд 16: Решение задачи.

Легко видеть, что.

Отсюда - корни многочлена

.Получаем

Ответ: ТАК ДЕРЖАТЬ

Слайд 17. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

 

Просмотр содержимого документа
«основы криптографии »

Криптогра́фия  (от др.-греч. κρυπτός — скрытый и γράφω — пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности  (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности  (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации.

Криптогра́фия  (от др.-греч. κρυπτός — скрытый и γράφω — пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности  (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности  (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации.

Криптоанализ (от др.-греч. κρυπτός — скрытый и анализ) — наука о методах расшифровки зашифрованной информации без предназначенного для такой расшифровки ключа.

Криптоанализ (от др.-греч. κρυπτός — скрытый и анализ) — наука о методах расшифровки зашифрованной информации без предназначенного для такой расшифровки ключа.

Шифр скитала Ликург  — царь Спарты  из рода Эврипонтидов, правивший в 220 — 212 до н. э .

Шифр скитала

Ликург  — царь Спарты 

из рода Эврипонтидов,

правивший

в 220 — 212 до н. э .

Шифр Цезаря Гай Ю́лий Це́зарь (100 - 4 4 г. до н. э.) —  древнеримский  государственный и политический деятель,  диктатор . , полководец, писатель.

Шифр Цезаря

Гай Ю́лий Це́зарь

(100 - 4 4 г. до н. э.) — 

древнеримский 

государственный и

политический деятель, 

диктатор . , полководец,

писатель.

Франсуа́ Вие́т Франсуа́ Вие́т (1540 – 1603) - французский математик, основоположник символической алгебры.

Франсуа́ Вие́т

Франсуа́ Вие́т (1540 – 1603) -

французский математик,

основоположник

символической алгебры.

Джон Валлис   1616 – 1703 гг .  Английский  математик, один из предшественников  математического анализа

Джон Валлис

  1616 – 1703 гг .

Английский 

математик, один из предшественников 

математического анализа

Леон Батиста Альберти 1402 – 1470 гг .  Итальянский архитектор, скульптор, теоретик искусства, художник и музыкант

Леон Батиста Альберти

1402 – 1470 гг .

Итальянский архитектор, скульптор, теоретик искусства, художник и музыкант

Уильям Фридман 18 9 1  г ., Кишинев – 1969  г ., Вашингтон    Американский криптограф, именуемый «отцом американской криптологии» 

Уильям Фридман

18 9 1 г ., Кишинев – 1969 г ., Вашингтон  

Американский криптограф, именуемый «отцом американской криптологии» 

Виды шифров

Виды шифров

  • одноалфавитная замена
  • многоалфавитная замена
Одноалфавитная замена Одноалфавитная замена — это система шифрования, в которой для сокрытия букв открытого сообщения используется единственный шифр алфавит.

Одноалфавитная замена

Одноалфавитная замена — это система шифрования, в которой для сокрытия букв открытого сообщения используется единственный шифр алфавит.

Шифр сдвига (шифр Цезаря)

Шифр сдвига (шифр Цезаря)

  • Алфавит открытого текста: А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Шифралфавит: Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В
Многоалфавитная замена  Многоалфавитная замена — это способ образования шифра с ис­пользованием нескольких алфавитов замены.

Многоалфавитная замена

Многоалфавитная замена — это способ образования шифра с ис­пользованием нескольких алфавитов замены.

Табула ректа Тритемия

Табула ректа Тритемия

Практическая задача

Практическая задача

Решение задачи: Буква ш.с. Номер Ф 22 В М 3 Е 14 7 Ж Т 8 И 20 В 10 3 Ф Ю 22 32 Номер Буква о.с 20 1 Т А 12 5 К Д 6 18 Е 8 Р 1 Ж А 20 30 Т Ь

Решение задачи:

Буква ш.с.

Номер

Ф

22

В

М

3

Е

14

7

Ж

Т

8

И

20

В

10

3

Ф

Ю

22

32

Номер

Буква о.с

20

1

Т

А

12

5

К

Д

6

18

Е

8

Р

1

Ж

А

20

30

Т

Ь

СПАСИБО  ЗА  ВНИМАНИЕ!

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!


Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Внеурочная работа

Категория: Презентации

Целевая аудитория: 8 класс

Скачать
основы криптографии

Автор: Надейкин Владислав Анатольевич

Дата: 07.11.2014

Номер свидетельства: 127504

Похожие файлы

object(ArrayObject)#865 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(71) "Тайнопись – от пирамид до компьютеров "
    ["seo_title"] => string(36) "tainopis-ot-piramid-do-komp-iutierov"
    ["file_id"] => string(6) "125784"
    ["category_seo"] => string(11) "informatika"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1415043840"
  }
}

Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства