Презентация "Секреты криптографии" - исследовательская работа (6 класс, информатика ФГОС)

До наших дней дошла знаменитая фраза:  совершенно  с  «Кто  владеет  информацией,  тот  владеет  миром».  Люди  уже  давно  поняли,  что  информация  может быть настоящим сокровищем, и поэтому часто  много усилий затрачивалось как на охрану, так и на её  добывание.  не  какими­то  обязательно  «шпионскими»  которая  нуждается  в  защите,  возникает  в  самых  разных  жизненных ситуациях.   делами.  Информация,  говоря,  связывать  Вообще  это

Муниципальное автономное  образовательное учреждение средняя  школа №3 Выполнили:  ученицы 6в класса Федотова Д.,   Горюнова В

Самые большие загадки таит в себе то, что мы видим, а не то что  скрыто от наших глаз. Оскар Уайльд Проблема ­ защиты информации  от прочтения посторонним лицом Защита данных с помощью шифрования – одно из возможных  решений проблемы безопасности.  Актуальность данной темы в том, что во все времена люди пытались  скрыть ту или иную информацию от других. По мере развития  цивилизации информации становилось всё больше, а необходимость её  скрывать всё важнее и труднее. Всегда существовала совершенно  секретная информация,  которая могла бы привести к необратимым  последствиям, будь она обнародована.

Цель: изучить способы засекречивания информации и выявить                         необходимость криптографии в современном обществе. Задачи:   • Собрать научную информацию о разных способах засекречивания     информации  Выявить в ходе экспериментов наиболее простые и эффективные  способы шифрования.  Собрать рецепты симпатических (невидимых) чернил • • Гипотеза: криптография необходима в современном мире. Заниматься  шифрами увлекательно и полезно. Существует много способов  шифрования текста. Мы думаем  в домашних условиях можно  воспроизвести любой способ, будь это криптография или какой то  химический процесс. Так ли это?

Теоретический Изучение и анализ литературы по данной теме Практические Анкетирование, эксперимент

Криптография ­ наука о защите информации от  прочтения ее посторонними. Шифрование – это привидение информации к такому виду,  когда содержимое исходного текста невозможно прочитать  и трудно раскрыть без знания ключа.

История криптографии – ровесница истории  человеческого языка. Более того, первоначально письменность  сама по себе была своеобразной криптографической системой,  так как в древних обществах ею владели только избранные.  Основное понятие криптографии ­ шифр (от арабского  "цифра"; арабы первыми стали заменять буквы на цифры с  целью защиты исходного текста). Секретный элемент шифра,  недоступный посторонним, называется ключом шифра.  1. Историческим примером криптографии является шифр  Цезаря (1 век до н.э.), описанный историком Древнего Рима  Светонием. Гай Юлий Цезарь использовал в своей переписке  шифр собственного изобретения. Применительно к  современному русскому языку он состоял в следующем.  Выписывался алфавит: А, Б, В, Г, Д, Е,...; затем под ним  выписывался тот же алфавит, но со сдвигом на 3 буквы влево.

2. Литорея (от littera) — тайнописание, род шифрованного письма,  употреблявшегося в древнерусской рукописной литературе. Известна  литорея двух родов: простая и мудрая. Простая, иначе называемая  тарабарской грамотой, заключается в следующем. Поставив  согласные буквы в два ряда, в порядке:  б в г д ж з к л м н  щ ш ч ц х ф т с р п  употребляют в письме верхние буквы вместо нижних и наоборот,  причем гласные остаются без перемены;  3. В эпоху Петра I в качестве системы шифрования широко  употреблялась «цифирь» или «цифирная азбука­  это шифр  простой замены

Методы: анкетирование и  эксперимент

Вопрос 1: Знаете ли вы, что такое  шифр? Вопрос 2: Знаете ли вы, что  такое криптография? Вопрос 3: Пробовали ли вы когда­ нибудь зашифровать текст? Вопрос 4: Как вы думаете, нужны  ли в наше время шифры

Эксперимент №1 В первом эксперименте мы зашифровали определенную информацию используя способы криптографии. Для проведения эксперимента мы зашифровал одно предложение, для простоты эксперимента (Сегодня хорошая погода) тремя способами:  Литорея, используя следующую подстановку  б в г д ж з к л м н  щ ш ч ц х ф т с р п  записал предложение, получилось следующее: Лечоцпя жомовая ночоца.  Шифр Цезаря ­ сместил алфавит на три буквы влево, получилось следующее:  Овалбкы тлнлхэы млалбэ.  Написание слов в обратном порядке – самое простое шифрование,  получилось: Яндогес яашорох адогоп.  Полученные предложения мы раздали знакомым, друзьям и родственникам разных возрастных категорий. И предложил разгадать, какой текст тут зашифрован.

Результаты Литорея Шифр Цезаря Написание слов в  обратном порядке Ключ к шифру не найден.  Ключ к шифру найден.  Ключ к шифру найден.  Ключ к шифру найден.  Ключ к шифру найден. (2чел.)  Ключ к шифру найден Ключ к шифру найден.  (2 чел.)  Ключ к шифру найден. (1чел.)  Ключ к шифру найден.  Ключ к шифру найден.  (2 счел) Ключ к шифру не найден.  Ключ к шифру найден Возрастная  категория Вид шифровки  от 10 до 14 лет  (5 человека)  от 15 до 18 лет  (5 человека)  от 26 до 35 лет  (2 человека)  от 36 до 45 лет  (2 человека)

Выводы В процессе эксперимента выяснилось, что проще всего было разгадать текст, зашифрованный с помощью написания слов в обратном порядке. С этой задачей справились почти все и очень быстро. Можно сказать, что данный шифр ненадежный.  Шифр Цезаря тоже смогли разгадать большинство, но с небольшой подсказкой с нашей стороны. Мы подсказали, что данный шифр появился еще в Древнем Риме. Шифр Цезаря более надежен.  При расшифровке Литореи с задачей справились только 4 человека из 14. И расшифровка заняла много времени. Самый надежный способ шифрования текста из представленных Литорея.

Эксперимент №2  Для проведения данного эксперимента  мы зашифровали слово  «Шифрование» с помощью химических реакций. В данном эксперименте  мы использовали три вида химических реакций  1. Написали текст лимонным соком, молоком. Выдавив из лимона сок я  написал кисточкой на белой бумаге слово «Шифрование». После того  как бумага подсохла текста видно не было, но листок выглядел слегка  помятым. Тогда мы взяли поднесли свечу на листок бумаги. На нѐм  проявились серо­коричневые буквы. На другом листе мы написали тоже  слово. После нагрева свечи проявились коричневые буквы.  Такие фруктовые соки, как лимонный, а также и многие другие  жидкости, как, например, молоко или газированная вода, содержат  атомы углерода. Эти молекулы, будучи растворены в жидкости,  практически бесцветны. Однако при нагревании происходит  химическая реакция. Углеродсодержащие молекулы распадаются на  части, и получается, наряду с другими веществами, элементарный  углерод, или уголь.

2. Написали слово воском, заточив свечку как карандаш. Текст вроде бы не виден, но  если провести кисточкой с краской, то будет видно слово.  Но почему же текст стал виден? Нам кажется это из­за свойства свечи. Ведь свеча  это не чистый воск, а ещё разные полимерные добавки и парафин. За счет этого  буквы написанные свечей имеют такое свойств как прилипание и притягивают к  себе молекулы краски. Именно поэтому буквы становятся видны.  Почему же раствор стирального порошка «светился»?  "Светятся" вещества, называемые оптическими  отбеливателями. Они входят в состав стиральных  порошков. По причине такого "свечения", кстати, в  банках не принимают постиранные доллары.  3. Написали текст раствором стирального порошка. Этот способ нас  заинтересовал больше всего. Взяли обыкновенный стиральный порошок  размешали его с водой и этим раствором написал текст. После того как  бумага подсохла, остались едва заметные следы от порошка белого цвета,  но сам текст было не разобрать. Для того чтобы увидеть текст ямы  осветили лист бумаги ультрафиолетом. На бумаге проявился текст  голубовато­фиолетового цвета.

Выводы Нам очень понравились данные эксперименты. Но при написании текста  любыми  растворами  бумага  деформировалась  и  не  выглядела  идеально  новой,  что  уже  могло  вызвать  подозрение,  если  бы  мы  попытались  передать какую­либо ценную информацию.  Мы  предполагаем,  что  для  написания  секретной  информации  нужно  использовать  книги,  газеты  или  писать  на  бумаге  любой  текст  и  уже  между  строк  писать  секретное  послание.  Тогда  не  так  заметно  будет,  то  что бумага неровная и это не вызовет подозрения. То же самое касается и  написания текста воском. На белом листе бумаги буквы можно разглядеть,  а если написать между строчек книги или газеты, текст не будет заметен.  Но  есть  большой  минус  шифрования  текста  с  помощью  химических  процессов  –  нет  возможности  всегда  при  себе  иметь  какой­либо  химический раствор или источник энергии.

Исчезающие чернила и сегодня применяются для заключения сделок нечестными предпринимателями Зафиксированы случаи использования ручек с исчезающими чернилами для заполнения избирательных бюллетеней Разработаны невидимые чернила для струйных принтеров

Заключение           Изучив  литературу  по  криптографии,  а  также  проведя  эксперименты  можно  сделать  заключительный  вывод  по  данной  работе.  Исходя  из  вышеизложенного  мы  подтвердили  свое  предположение,  что  в  домашних  условиях можно зашифровать текст и с помощью способов криптографии, и  с  помощью  химических  процессов.    Но  нам    кажется,  что  меньше  всего  недостатков  и  больше  всего  достоинств  у  шифрования  с  помощью  методов  криптографии.  Во­первых,  нет  необходимости  в  каких­то  дополнительных  приспособлениях,  во­вторых  можно  самому  придумать  свой  шифр  и  изменять или дополнять данный шифр по мере надобности..  В  домашних  условиях  именно  шифрование  текста  с  помощью  химических  процессов вызвало ряд трудностей и неудобств..  И  мы  считаем,  что  криптография  будет  вечна.  Ведь  постоянно  существует  потребность  сокрытия  информации.  А  значит,  в  будущем  появятся  новые  виды и способы сокрытия информации.

ЭТО ИНТЕРЕСНО шифровальная машина Энигма, , Отечественные  1.Роторная шифровальная машина Энигма 1.Роторная  криптоаналитики вскрыли шифрованный приказ Гитлера о  наступлении под Курском    2.Пушкин А.С. зашифровал  10 главу «Евгения Онегина» 3. Грибоедов А.С. в письмах жене посылал зашифрованные  дипломатические донесения

ЭТО ИНТЕРЕСНО ю "  4. В  МГУ начато обучение по специальностям «Математические  методы защиты информации» и «Программное обеспечение защиты  информации».  Научный фундамент этих специализаций ­ криптография ­ наука о  шифрах.  и. щ е м с т а н е т "т р е т ь е й г р а м о т н о с т ь ю " ­ в л а д е н и е м  и т е х н о л о г и я м м 5.Один из самых известных в России специалистов в области  криптографии Анатолий Клепов  ы о р м а ц и о н н н а р а в н е с о " в т о р о й г р а м о т н о с т ь и я в б у д у ю т е р о м и и н р и п т о г р а ф к о м п ь ф К 6. Криптография будущего: квантовая криптография

Торопись, ведь дни проходят, Ты у времени в гостях. Не рассчитывай на помощь, Помни: всё в твоих руках.                               Юстас Палецкис

Список использованных источников  Введение в криптографию /Под ред. В.В. Ященко. СПб.: Питер, 2001. Математический клуб «Кенгуру» Выпуск № 14. Шифры и математика. Автор. Н.А.  Жарковская. Санкт ­ Петербург, 2015 г.  С. Дориченко, В. Ященко. Популярно о криптографии //Математика. ­ М.,  2006 ­ № 9 ­  с.38 ­ 46 Я.И. Перельман. Живая математика. Математические рассказы и головоломки. ОНТИ.  Главная редакция научно­популярной и юношеской литературы. Ленинград, 2010 А.Г. Курош. Курс высшей алгебры. Государственное издательство технико­ теоретической литературы. Москва, 2011 Кордемский Б.А., Ахадов А.А. Удивительный мир чисел: (Матем. головоломки и задачи  для любознательных): Кн. для учащихся. ­ М.: Просвещение, 2012 С. Коваль. От развлечения к знаниям. Математическая смесь. /Пер. с польского О.  Унгурян ­ Wydawnictwa naukowo­techniczne. Warszawa. 1998 Абдрашитов Б.М. и др. Учитесь мыслить нестандартно: Кн. для учащихся ­ М.:  Просвещение: АО «Учеб. лит.», 1996. Коровин В. Курская битва: реванш советской разведки. // Диалог. ­ М., 1993 ­ № 5/6 ­ с.  46 ­50 "Российская газета" ­ Федеральный выпуск № 3766 от 11 мая 2005 г. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Информационные ресурсы: http://nejasit.narod.ru/hist.html http://docs.luksian.com/security/crypto/intro/