Основы классической криптологии. Секреты шифров и кодов

Нашим соотечественникам хорошо известно, что в России и многих других странах при голосовании на выборах каждый избиратель получает бюллетень со списком всех партий или кандидатов, участвующих в выборах. Однако такой порядок существует далеко не во всех государствах. Так, например, в Индии или Южно-Африканской Республике и даже в Великобритании каждое имя кандидата в избирательном бюллетене сопровождается символом, указывающим, к какой политической партии этот кандидат принадлежит. Благодаря этому люди, не умеющие читать, могут по соответствующему символу найти партию, за которую они хотели бы отдать свой голос.

2.8. Самые распространенные колы современности

Последние достижения научно-технического прогресса в области радиоэлектроники, компьютерных технологий, мобильной телефонии, спутниковых систем связи и навигации на переломе второго и третьего тысячелетий нашей эры привели к тому, что многими системами кодирования мы пользуемся, даже не подозревая об их существовании.

В настоящее время многие наши соотечественники имеют дома персональный компьютер. На одном из таких компьютеров была написана и эта книга. Однако мало кто из нас, часами наслаждаясь, например, компьютерными играми или блужданием в сети Интернет, хорошо знает, как устроен компьютер. К сожалению, многие пользователи, особенно начинающие, плохо представляют себе, какие компоненты находятся внутри системного блока и на каких принципах основана его работа.

Еще большее число людей имеет в своем распоряжении мобильные телефоны. При этом, ежедневно отправляя и получая несколько звонков и текстовых сообщений, часто в кодированном виде, никто также не задумывается, как же это маленькое чудо современной техники функционирует.

И уж конечно же почти никто из нас четко не понимает и не может объяснить, каким образом закодирована самая интересная для любого информация о нас самих, которая содержится в молекулах ДНК А ведь именно эти сведения определяют, каким был, есть и будет каждый из людей, живших, живущих и еще не родившихся на этом свете.

Компьютерный код

С большой степенью вероятности можно утверждать, что многие владельцы персональных компьютеров никогда не задумывались над тем, как компьютер функционирует.

Ответ на этот вопрос очень прост. Все операции компьютер выполняет в кодированном виде, не используя хорошо нам знакомых букв и цифр. То есть компьютеры работают и общаются между собой на специальном кодированном языке. Этот язык называется бинарным кодом и состоит из двух цифр, 1 и 0, называемых битами. Определенные сочетания 0 и 1 используются вместо известных нам цифр от О до 9. Компьютер преобразует в бинарный код и буквы в соответствии со специальными правилами. Каждому знаку, который имеется на клавиатуре компьютера, в том числе знакам препинания и символам, соответствует свое семизначное число в двоичном коде. Так, например, заглавной букве «А» английского алфавита соответствует число 1000001, малой букве «а» — число 1100001, восклицательному знаку — число 0100001, а символу & — число 0100110 в бинарном коде.

Таким образом, компьютер оперирует с собственным числовым кодом, без которого на вашем рабочем столе ничего не работало бы. Не говоря о том, что было бы невозможно «пообщаться» с другими компьютерами через сеть Интернет.

Многие люди уверены, что компьютеры были придуманы недавно. Однако в действительности скоро они будут праздновать свой 200-й день рождения.

Первый компьютер, который назывался Differece Endine № 1, сконструировал английский изобретатель и математик, а также известный разгадыватель шифров Чарльз Бэббидж (Charles Babbage, 1791–1887). И было это еще до восстания декабристов в России, а именно в 1823 году. Его машина представляла собой сложный механизм, который мог выполнять сравнительно сложные математические расчеты и состоял из 25 000 деталей. Стоил этот аппарат 17 470 фунтов стерлингов, что по тем временам представляло просто астрономическую сумму.

Как ни странно, но работа этой машины была основана на том же принципе, что и у современных компьютеров, то есть на использовании бинарного кода. Необходимо добавить, что в Лондонском научном музее в Великобритании в наши дни демонстрируется функционирующая копия этой машины. Внешний вид машины Ч. Бэббиджа приведен на рис. 2.7.

Рис. 2.7 Внешний вид машины Ч. Бэббиджа

Следующий шаг вперед в развитии компьютерной техники произошел более чем через 100 лет. В 1937 году Алан Тюринг (Alan Turing, 1912–1954), прославившийся разгадкой секретов немецкой шифровальной машины «Энигма», написал известную научную работу, в которой привел описание занимательной машины. Эту машину можно было запрограммировать так, чтобы она отвечала на любой вопрос, который требует логического мышления. Автор без лишней скромности назвал ее «Универсальная машина Тюринга». Через шесть лет его машина была построена, поскольку была необходима в условиях войны.