Алгоритми и криптографија - Прво, пре него што наставим и почнем да се хвалим о себи и претворим овај блог у досадан разговор са једне стране, да прво разумемо шта су алгоритми и како су повезани са криптографијом.
Алгоритми и криптографија
Алгоритми
За оне од вас који мисле да су алгоритми повезани само са рачунаром, грешите. Алгоритам је метода или формула за решавање проблема. А кад кажем проблем, то може бити било која врста проблема, можда су то математичке, научне формуле или чак рачунарска основа. Дозволите да вам објасним
Пример:
(А + б) 2 = а 2 + 2аб + б 2
Или може бити овако:
Наплаћени износ = главни (1 + РОИ * 100 * време)
Да! Све што је формула може се узети као алгоритам. Алгоритам је скуп правила за решавање проблема која ће, ако се правилно раде, сваки пут дати тачан одговор. Алгоритми обично укључују понављање низа корака изнова и изнова, као у алгоритмима за позајмљивање и ношење и у дугим алгоритмима множења и дељења. Алгоритми укључују разна сабирања, одузимања, множења и дељења.
Али пре него што почнете да размишљате да овде држим неку врсту математичког предавања, реците ми да нисам. Овде сам да бих говорио о алгоритмима и криптографији везаним за рачунарске науке. Али пре него што наставим с тим, дозволите ми да вам дам неколико примера једноставних алгоритама за почетак.
Ови примери су за чисте нообе који никада током свог живота нису радили било какве алгоритмичке ствари. Дакле, ако мислите да сте довољно паметни, можете прескочити на следећи одељак Криптографије где бих ја поново представио неке основе пре него што пређемо на следећи ниво.
Дакле, ево неколико примера алгоритма додавања, који ће вас за сада започети и дати идеју о томе како су алгоритми. Кренимо од основне математике:
Алгоритми додавања лево надесно:
Почевши од леве стране, додајте колону по колону и прилагодите резултат.
За неке људе овај процес постаје толико аутоматски да започињу с леве стране и пишу колону одговора по колони, прилагођавајући се тако што пролазе без писања било ког корака између. Ако их питају за објашњење, кажу овако:
200 плус 400 је 600, али (гледам у следећу колону) то морам да прилагодим, па напишите 7. Затим, 60 и 80 је 140, али за то је потребно прилагођавање, па напишите 5. Сада, 8 и 3 је 11, нема више шта радити, писати 1. Ова се техника лако развија из искустава с манипулацијама, као што су основни блокови-10 и новац, и игре размјене или трговања и у складу је са обрасцима с лијева на десно који су научени за читање и писање.
Сада ће неки људи можда читати о томе. Дакле, можда ћете требати Гоогле-у ове ствари да бисте добили тачну представу о томе шта се овде тачно дешава.
Криптографија
Криптографија је умјетност писања кодова на нечитљив начин. То је метода чувања и преноса података у одређеном облику тако да их могу читати и обрађивати само они којима је намењен. Можете рећи да је криптографија блиска рођака дисциплинама криптологије и криптанализе.
Криптографија укључује технике попут микродота, спајање речи са сликама и друге начине скривања података у складишту или у транзиту. Међутим, у данашњем рачунарско фокусираном свету криптографија је најчешће повезана са шифрирањем отвореног текста (обичан текст, који се понекад назива и јасан текст) у шифрични текст (процес који се назива шифрирање), а затим поново (познат као дешифровање). Појединци који практикују ово поље познати су као криптографи.
Шифрирање се користи хиљадама година. Следеће шифре и шифре могу се научити и користити за шифровање и дешифровање порука руком:
А) Моноалфабетски шифри:
Моноалфабетски шифра користи исту замену у целој поруци. На пример, ако знате да је слово А шифрирано као слово К, то ће важити за целу поруку. Ове врсте порука могу се пробити коришћењем фреквенције анализе, поучених нагађања или покушаја и грешке.
1. Шифра Цеасер
Цезар шифра је један од најједноставнијих (и најлакше пукнутих) метода шифровања. То је шифра замене која подразумева замену сваког слова тајне поруке другим словом слова абецеде, што је фиксни број позиција даље у абецеди.
Будући да свако слово у поруци има директан превод на друго слово, за дешифровање поруке може се користити анализа фреквенције. На пример, слово Е је најчешће коришћено писмо на енглеском језику.
Према томе, ако је најчешће писмо у тајној поруци К, вероватно је да К представља Е. Поред тога, трагови заједничке речи као што су ИНГ, ЛИ и ЕС такође дају трагове. Приступ грубим силама у испробавању свих 25 могућих комбинација такође би могао да дешифрује поруку.
У овом примеру, свако слово у отвореном тексту померено је 3 слова према абецеди.
Плаинтект : Ово је тајна порука
Шифра текста : вклв лв д вхфухв пхввдјх
2. Атбасх Ципхер
Атбасх шифра је веома специфичан случај замене шифре где су слова абецеде обрнута. Другим речима, сви који су замењени Зс, сви Б су замењени са Ис, и тако даље.
Будући да ће се поништавањем абецеде два пута добити стварна абецеда, можете шифрирати и дешифровати поруку користећи се потпуно истим алгоритмом.
Пример:
Плаинтект : Ово је тајна порука
Шифра текста : Гсрх рх з хвкивг нвххзтв
Шифра кључне речи идентична је Шифру Цезара с изузетком што се алфабет за замену може представити кључном речју.
Да бисте створили замјенску азбуку из кључне ријечи, прво запишете абецеду. Испод тога запишете кључну реч (изостављајући дупликате), а затим преостала неискоришћена слова абецеде.
АБЦДЕФГХИЈКЛМНОПКРСТУВВКСИЗ
КЕИВОРДАБЦФГХИЈЛМНПКСТУВКСЗ
Да бисте шифрирали поруку у отвореном тексту, претварате сва слова из горњег реда у њихово одговарајуће слово у доњем реду (А до К, Б до Е, итд.).
Коришћењем фреквенцијске анализе и неким образованим нагађањима лако се могу испуцати ове врсте једноставних замјенских шифри.
4. Пигпен / масонска шифра
Пиппен шифра (која се понекад назива и масонска шифра или слободнозидарска шифра) је једноставна замјенска шифра која размјењује слова за симболе засноване на мрежи. Схему су развили и користили масони почетком 1700-их за вођење евиденције и дописивање. Пример тастера показује један начин на који се слова могу доделити мрежи.
Б) Полифафатски шифри:
У полиалфабетичном шифру, замена се може мењати у целој поруци. Другим речима, слово А може бити кодирано као слово К за део поруке, али касније може бити кодирано као слово В.
Препоручени курсеви
- Тренинг о КСМЛ-у
- ЦЦНА Испитни курс
- Комплетна УНИКС и Линук ОС обука
- ХТМЛ 5 Траининг Бундле
1. Вигенере Ципхер
У Цезаровом шифру свако слово абецеде се помера дуж одређеног броја места; на пример, у Цезаровом шифру смене 3, А би постао Д, Б би постао Е и тако даље. Вигенере шифра састоји се од употребе неколико Цезарових шифри у низу са различитим вредностима померања.
Да бисте га шифрирали, може се користити таблица алфабета, која се назива табула рецта, трг Вигенере или табела Вигенере. Састоји се од абецеде исписане 26 пута у различитим редовима, при чему се свака абецеда циклично померала улево у поређењу с претходном абецедом, што одговара 26 могућих Цезарових шифри. У различитим тачкама процеса шифрирања, шифра користи различиту азбуку из једног од редака. Абецеда која се користи у свакој тачки зависи од кључне ријечи која се понавља.
На пример, претпоставимо да је отворени текст за шифровање:
АТТАЦКАТДАВН
Особа која шаље поруку бира кључну реч и понавља је док се не подудара са дужином отвореног текста, на пример, кључном речом „ЛЕМОН“:
ЛЕМОНЛЕМОНЛЕ
Свако слово се кодира проналажењем пресека у мрежи између слова у отвореном тексту и слова кључне речи. На пример, прво слово отвореног текста, А, шифрирано је помоћу абецеде у реду Л, што је прво слово кључа. То се врши гледањем слова у реду Л и колоне А трга Вигенере, наиме Л. Слично томе, за друго слово очигледног текста користи се друго слово кључа; слово у реду Е и ступац Т је Кс. Остатак отвореног текста је шифриран на сличан начин:
Плаинтект : АТТАЦКАТДАВН
Кључ : ЛЕМОНЛЕМОНЛЕ
Шифра текста : ЛКСФОПВЕФРНХР
Проналажење положаја слова шифреног текста у реду табеле, затим узимање ознаке колоне у којој се појављује као отворени текст врши дешифровање. На пример, у реду Л, шифра текст Л се појављује у колони А, која је узета као прво слово у отвореном тексту. Гледање Кс у реду Е табеле дешифрује друго слово; оно се појављује у колони Т, која се узима као отворено писмо.
Гронсфелд шифра је идентична Вигенере шифри, с изузетком што се користи само 10 редака, што омогућава да кључна реч буде број уместо речи.
Стеганограпхи
Стеганографија је у ствари наука о скривању информација од људи који би вам се смуцали. Разлика између овог и шифрирања је у томе што потенцијални сноопери можда неће моћи да кажу да постоје скривене информације.
Као пример, датотеке са сликама обично имају много неискоришћеног простора у њима. Овај простор би могао да се користи за слање скривених порука. Ако истражите шифровање, можда ћете видети термин стеганографија који се повремено користи. То, међутим, није истинито шифрирање (иако још увек може бити прилично ефикасно), и као такву овде га само спомињем ради потпуности.
Дакле, у основи ако желите да почнете да практикујете криптологију, најбољи начин за почетак би био да почнете са решавањем алгоритама и Ципхертект-а заједно са Стеганографијом. Иако се Стеганографија може чинити лаганом и није истинита енкрипција, она је и даље једно од најчешће коришћених шифрирања када је у питању основ и када морате нешто да кодирате у врло мало времена и на најбољи могући начин.
Први извор слике: пикабаи.цом
Препоручени чланци
Ево неколико чланака који ће вам помоћи да сазнате више детаља о алгоритмима и криптографији, зато само прођите кроз линк.
- Интервјуи о структурама података и алгоритмима | Најкориснији
- 8 Авесоме Алгоритхм Питања и одговори за интервју
- Најбољи језици за програмирање избора за учење алгоритама
- 10 најбољих структура података и алгоритама Ц ++ | Основе