Воскресенье, 11.04.2021, 07:54
Ш  К  О  Л  А     П  И  Ф  А  Г  О  Р  А
      Предмет математики настолько серьезен, что нужно
не упускать случая, сделать его немного занимательным".
                                                                           Блез Паскаль
Главная | Регистрация | Вход Приветствую Вас Гость | RSS
ПАМЯТКИ ПО МАТЕМАТИКЕ   ВЕЛИКИЕ МАТЕМАТИКИ   ТЕОРИЯ ЧИСЕЛ   МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЛОГИКА
УРОКИ МАТЕМАТИКИ В ШКОЛЕ


МАТЕМАТИЧЕСКАЯ КЛАДОВАЯ


В МИРЕ ЗАДАЧ
ЕГЭ ПО МАТЕМАТИКЕ
МАТЕМАТИКА В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ
ВАРИ, КОТЕЛОК!
УДИВИТЕЛЬНАЯ МАТЕМАТИКА
ВЫСШАЯ МАТЕМАТИКА
В МИРЕ ИНТЕРЕСНОГО
Категории раздела
ПРОСТЫЕ ЧИСЛА. ДОЛГАЯ ДОРОГА К БЕСКОНЕЧНОСТИ [37]
КОГДА ПРЯМЫЕ ИСКРИВЛЯЮТСЯ. НЕЕВКЛИДОВЫ ГЕОМЕТРИИ [23]
МУЗЫКА СФЕР. АСТРОНОМИЯ И МАТЕМАТИКА [57]
МАГИЯ ЧИСЕЛ. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МЫСЛЬ ОТ ПИФАГОРА ДО НАШИХ ДНЕЙ [27]
ИНВЕРСИЯ [20]
ИСТИНА В ПРЕДЕЛЕ. АНАЛИЗ БЕСКОНЕЧНО МАЛЫХ [47]
БЕСКОНЕЧНОСТЬ В МАТЕМАТИКЕ [43]
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЛОГИКА И ЕЕ ПАРАДОКСЫ [6]
ИЗМЕРЕНИЕ МИРА. КАЛЕНДАРИ, МЕРЫ ДЛИНЫ И МАТЕМАТИКА [33]
АБСОЛЮТНАЯ ТОЧНОСТЬ И ДРУГИЕ ИЛЛЮЗИИ. СЕКРЕТЫ СТАТИСТИКИ [31]
КОДИРОВАНИЕ И КРИПТОГРАФИЯ [47]
МАТЕМАТИКА В ЭКОНОМИКЕ [39]
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ И МАТЕМАТИКА [35]
ЧЕТВЕРТОЕ ИЗМЕРЕНИЕ. ЯВЛЯЕТСЯ ЛИ НАШ МИР ТЕНЬЮ ДРУГОЙ ВСЕЛЕННОЙ? [9]
ТВОРЧЕСТВО В МАТЕМАТИКЕ [44]
ЗАГАДКА ФЕРМА. ТРЕХВЕКОВОЙ ВЫЗОВ МАТЕМАТИКЕ [30]
ТАЙНАЯ ЖИЗНЬ ЧИСЕЛ. ЛЮБОПЫТНЫЕ РАЗДЕЛЫ МАТЕМАТИКИ [95]
АЛГОРИТМЫ И ВЫЧИСЛЕНИЯ [17]
КАРТОГРАФИЯ И МАТЕМАТИКА [38]
ПОЭЗИЯ ЧИСЕЛ. ПРЕКРАСНОЕ И МАТЕМАТИКА [23]
ТЕОРИЯ ГРАФОВ [33]
НАУКА О ПЕРСПЕКТИВЕ [29]
ЧИСЛА - ОСНОВА ГАРМОНИИ. МУЗЫКА И МАТЕМАТИКА [15]
Статистика

Онлайн всего: 4
Гостей: 4
Пользователей: 0
Форма входа

Главная » Файлы » МИР МАТЕМАТИКИ » КОДИРОВАНИЕ И КРИПТОГРАФИЯ

Игра в шпионов
29.05.2015, 16:34

При каких условиях сообщение, зашифрованное аффинным шифром, может расшифровать предполагаемый получатель или шпион? Мы ответим на этот вопрос, используя простой пример шифра для алфавита из шести букв:

Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - _19.jpg

Текст будет зашифрован с помощью аффинного шифра C(x) = 2x + 1 (mod 6).

Буква А зашифрована по формуле С(0) = 2 х 0 + 1 

Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - _15.jpg_27
1 (mod 6), что соответствует букве В.

Буква В зашифрована по формуле C(1) = 2 x 1 + 1 

Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - _15.jpg_28
3 (mod 6), что соответствует букве D.

Буква С зашифрована по формуле С(2) = 2 х 2 + 1 

Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - _15.jpg_29
5 (mod 6), что соответствует букве F.

Буква D зашифрована по формуле С(3) = 2 х З + 1 = 7 

Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - _15.jpg_30
1 (mod 6), что соответствует букве В.

Буква Е зашифрована по формуле С(4) = 2 х 4 + 1 = 9 

Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - _15.jpg_31
3 (mod 6), что соответствует букве D.

Буква F зашифрована по формуле С(5) = 2 х 5 + 1 = 11 

Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - _15.jpg_32
5 (mod 6), что соответствует букве F.

Предлагаемый аффинный шифр преобразует сообщения АВС и DEF в одно и то же BDF, поэтому исходное сообщение теряется. Что же случилось?

Если мы работаем с шифром, выраженным формулой С(а, b)(х) =х + b) (mod n), мы можем расшифровать сообщение однозначно, только когда НОД (а, n) = 1. В нашем примере НОД (2, 6) = 2 и, следовательно, не удовлетворяет этому условию.

Математическая операция расшифровки эквивалентна нахождению неизвестного х при данном значении у по модулю n.

С(а, b)(х) = (ах + b) y (mod n)

(ах + b) = у (mod n)

ах у b (mod n)

Другими словами, нам нужно найти значение а-1 (обратное значению а), удовлетворяющее равенству а-1а = 1, так что

а-1ах = а-1х(у b)(mod n)

х = а-1 b)(mod n).

Следовательно, для успешной расшифровки мы должны найти число, обратное числу а по модулю n, и, чтобы не тратить зря время, мы должны заранее знать, существует ли это обратное число.

В случае аффинного шифра С(а, b)(х) = (ах + b) (mod n) обратное значение числа а будет существовать тогда и только тогда, когда НОД (а, n) = 1.

В случае аффинного шифра в нашем примере, С(х) =+ 1 (mod 6), мы хотим узнать, существует ли обратное значение для числа а, в нашем случае для числа 2.

То есть существует ли целое число n, которое меньше 6 и удовлетворяет выражению 2∙n = 1 (mod 6). Для ответа на этот вопрос мы подставим в данное выражение все возможные значения (0, 1, 2, 3, 4, 5):

2-0 = 0, 2–1 = 2, 2–2 = 4, 2–3 = 6 

Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - _15.jpg_35
0, 2–4 = 8 
Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - _15.jpg_34
2, 2–5 = 10 
Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - _15.jpg_33
4.

Нет такого значения, следовательно, можно заключить, что 2 не имеет обратного числа. На самом деле мы это уже знали, так как НОД (2,6) 

1.

Предположим теперь, что мы перехватили зашифрованное сообщение: YSFMG. Мы знаем, что оно было зашифровано аффинным шифром вида С(х) = 2х + 3 и изначально было написано на испанском языке с алфавитом из 27 букв (включая букву N, идущую после обычной N).

Как получить исходное сообщение?

Сначала мы посчитаем НОД (2,27), который равен 1. Значит, сообщение можно расшифровать! Для этого для функции С(х) = 2х + 3 мы должны найти обратную функцию по модулю 27:

у = + 3

= у 3.

Чтобы найти x, мы должны умножить обе части уравнения на число, обратное 2.

Число, обратное числу 2 по модулю 27, — это целое число n такое, что 2n 

Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - t.jpg
1 (mod 27), а именно 14. И действительно:

14∙2 = 28 

Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - t.jpg_0
1.

Итак, мы имеем

x = 14∙(у 3).

Теперь мы можем расшифровать сообщение YSFMG.

Буква Y стоит на позиции 25, ей соответствует расшифрованная буква, стоящая на позиции

14∙(25—3) = 308 

Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - t.jpg_1
11 (mod 27).

Буква, стоящая в алфавите на позиции 11, — это L.

Для буквы S имеем 14∙(19—3) = 224 

Мир математики. т.2. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография - t.jpg_2
8 (mod 27), эта позиция соответствует букве I.
Категория: КОДИРОВАНИЕ И КРИПТОГРАФИЯ | Добавил: admin | Теги: шифры, криптография и математика, кодирование информации, модульная арифметика, занимательная математика, дидактический материал по математик
Просмотров: 637 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
УЧИТЕЛЮ ИНФОРМАТИКИ
КОНСПЕКТЫ УРОКОВ
ВНЕКЛАССНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ИНФОРМАТИКЕ
ПОСОБИЯ И МЕТОДИЧКИ ДЛЯ УЧИТЕЛЯ ИНФОРМАТИКИ
ИЗ ОПЫТА РАБОТЫ УЧИТЕЛЯ ИНФОРМАТИКИ
ЗАДАНИЯ ШКОЛЬНОЙ ОЛИМПИАДЫ ПО ИНФОРМАТИКЕ

ИНФОРМАТИКА В ШКОЛЕ

ИНФОРМАТИКА В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ
ИНФОРМАТИКА В 3 КЛАССЕ
ИНФОРМАТИКА В 4 КЛАССЕ
КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО ИНФОРМАТИКЕ. 3 КЛАСС
КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО ИНФОРМАТИКЕ. 4 КЛАСС
ПРОГРАММИРОВАНИЕ ДЛЯ ДЕТЕЙ
СКАЗКА "ПРИКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОШИ"

ИГРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ
ИГРОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ИНФОРМАТИКЕ
ВИКТОРИНЫ ПО ИНФОРМАТИКЕ
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ЧАСТУШКИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
Поиск


Друзья сайта
  • Создать сайт
  • Все для веб-мастера
  • Программы для всех
  • Мир развлечений
  • Лучшие сайты Рунета
  • Кулинарные рецепты

  • Copyright MyCorp © 2021
    Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru