?

Log in

No account? Create an account

May 1st, 2018

В связи с баловством Роскомнадзора я последнее время снова вспомнил о своем старинном увлечении криптографией. И хочу поделиться с читателем тем, что знаю. Ничего особенного в моих знаниях нет, всё это специалистам хорошо известно. Так что в данном случае я выступаю в роли популяризатора. (Немного непривычная для меня роль.)

Итак.

Вот задача, с которой всё началось.

Мы должны обменяться сообщениями у всех на глазах (например, в эфире или в Интернете) так, чтобы ты меня понял, а кроме тебя никто меня не понял.
Если мы заранее договорились о ключе, то проблемы поначалу не будет. Однако всегда пользоваться одним и тем же ключом опасно. И потому теперь стоит задача похитрее: как передать друг другу новый ключ у всех на глазах, чтобы никто ничего не узнал, кроме тебя.

Эту задачу никто не мог решить тысячелетиями. Во время войны британцы читали немецкие шифровки, потому что как-то узнали ключ к шифру. (Считается, что раскрыли с помощью протокомпьютера, но скорее всего просто нашпионили, как и подобает пиратам.) Если бы немцы умели делать то, что сейчас расскажу, то Вторая мировая война могла бы пойти по-другому. (Хотя кончилась бы так же; шансов на победу против Британии+США+России у Гитлера не было.)

Представьте себе: тысячу лет никто никому не приходило в голову, как это сделать. А в XX веке, в 60-е годы, математики придумали! Я считаю, это одно из главных достижений человечества в XX веке, наряду с атомной бомбой и полетом в космос.
Если бы этого не было, то не было бы и Интернета, потому что в Сети все происходит у всех на глазах, и без шифров тут можно было бы говорить только о погоде. Ничего серьезного сделать было бы невозможно. А значит, не вкладывались бы большие деньги. А значит, всё это не развивалось бы так быстро и бодро.

Так что решение задачи о шифровании было одним из ключевых пунктов, наряду с созданием персонального компьютера и программного обеспечения к нему.

Решение задачи, как и все гениальное, просто.
Помните задачу про волка, козу и капусту? Как их перевести на другой берег, если в лодке только есть место лишь для чего-то одного? при этом волк съест козу, а коза - капусту, если оставить их без присмотра.
Решение знают все!
Сначала везем козу, потом везем капусту, потом забираем козу назад (чтобы она не съела капусту), потом везем волка, потом наконец везем козу. Семь раз придется переплыть реку, зато никто не пострадает.

Так вот, решение Проблемы шифра очень похоже на решение этой задачки!

Опишу его на таком примере.
Вот я высылаю тебе письмо в ящичке, который закрыт на ключ. Ключ - это шифр.
Ключа у тебя нет, открыть мое письмо ты не можешь.
Тогда ты закрываешь ящичек на второй ключ, который остается у тебя, и высылаешь его обратно мне. Твой ключ остается у тебя, и открыть ящик теперь я не могу. Собственно, мы оба теперь не могли бы его открыть.
Получив назад свой ящичек, закрытый на два ключа, я отпираю свой ключ и снова высылаю его тебе. Ящик теперь закрыт твоим ключом, и отпереть его никто не может кроме тебя.
Получив мое послание второй раз, ты отпираешь замок и читаешь мое послание.

Профит!

Произошло нечто таинственное и не укладывающееся в голове. Мой ключ остался у меня, он тебе по-прежнему неизвестен. Твой ключ по-прежнему неизвестен мне. Все происходило у всех на глазах. Но никто кроме нас с тобой не знает, что же там было, в том ящичке.
А был там временный шифр, которым мы будем пользоваться во время текущего сеанса связи. А в следующий раз снова сыграем в волка, козу и капусту. И так каждый раз у нас будет новый ключ - так что содержимое нашей переписки так и останется неизвестным компетентным органам.

Примерно так и работает современный интернет.

Понравилось? Или я зря занялся не своим делом (популяризацией)?

UpDated:
Если понравилось, читайте продолжение
Сеанс чёрной магии с полным разоблачением
а также (внимание, много цифр!)
Шифрование методом квантовой телепортации:)