БЕСПЛАТНАЯ ПОДГОТОВКА К ЕГЭ ПО ПРОФИЛЬНОЙ МАТЕМАТИКЕ
Подготовься к ЕГЭ-2025 по профильной математике самостоятельно с помощью сервиса "1С:Репетитор"!
Понятная теория и эффективные тренажеры с объяснением! Вы успеете подготовиться к экзамену! Начните занятия прямо сейчас!
design_arrow

Криптография

Когда люди начали обмениваться письменными посланиями, возникла и необходимость скрыть содержание некоторых из них от посторонних. Так появилась криптография — наука, изучающая способы превращения обычного текста в зашифрованный и обратно. И хотя раньше шифры применялись в основном в армии и разведке, сегодня методы шифрования окружают нас повсюду: при переписке в мессенджерах, при входе в личный кабинет через интернет, при оплате покупок банковской картой.

Зачем школьнику знать о криптографии?

Может показаться, что всё это — для программистов и хакеров. Но на деле, основы шифрования нужны и школьникам. Особенно тем, кто готовится к ЕГЭ по информатике. Ведь в экзаменационных заданиях часто встречаются темы, связанные с обработкой строк, циклическими сдвигами, алгоритмами преобразования символов. Умение понимать суть шифра помогает не только решить задание, но и развивает логическое мышление.

это не матрица – это криптография!

Как всё начиналось: первые шифры

История шифрования уходит в глубокую древность. Даже когда не было компьютеров и алфавитов в привычном виде, люди уже пытались передавать тайные сообщения с помощью замены, перестановки или скрытых знаков. Ниже — несколько известных шифров, которые легли в основу более современных методов.

Простейшие шифры: замена символов

1. Сдвиг по алфавиту (или шифр Цезаря)

Один из самых простых способов шифрования. Каждый символ в сообщении заменяется другим, отстоящим от него на фиксированное число позиций в алфавите.

Пример:
Алфавит: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
Сдвиг на 3 позиции: A → D, B → E, C → F, …, Z → C

Открытый текст: HELLO
Шифротекст: KHOOR

Такой метод был популярен в армии Древнего Рима — именно его использовал полководец Цезарь.

2. Зеркальное отображение (шифр Атбаш)

Этот способ основан на “перевороте” алфавита: первая буква меняется на последнюю, вторая — на предпоследнюю, и так далее.

A ↔ Z, B ↔ Y, C ↔ X, …

Сообщение ABC превращается в ZYW.

3. Многоалфавитный шифр (Виженер)

Чтобы избежать предсказуемости и защититься от простого перебора, шифр Виженера вводит ключевое слово, влияющее на преобразование каждой буквы текста. Теперь сдвиг зависит от конкретной буквы ключа.

Допустим, текст: HELLO
Ключ: KEY (повторяется до нужной длины: KEYKE)
Каждая буква сдвигается на количество позиций, соответствующее символу ключа:

  • H (7) + K (10) = R (17)

  • E (4) + E (4) = I (8)

  • L (11) + Y (24) = J (9)

  • L (11) + K (10) = V (21)

  • O (14) + E (4) = S (18)

  • Результат: RIJVS

Этот метод применялся в течение нескольких столетий, и лишь в XIX веке были разработаны способы его взлома.

Сравнение трёх базовых шифров

Название

Метод шифрования

Использует ключ?

Уровень сложности

Степень защиты

Шифр Цезаря

Постоянный сдвиг

Нет

Низкий

Низкая

Шифр Атбаш

Зеркальный алфавит

Нет

Очень низкий

Почти отсутствует

Шифр Виженера

Сдвиг по ключу

Да

Средний

Средняя

Что нужно запомнить для ЕГЭ

В заданиях ЕГЭ встречаются задачи на обработку текста, где нужно:

  • определить зашифрованный текст;

  • расшифровать сообщение, зная принцип или ключ;

  • запрограммировать алгоритм замены символов;

  • анализировать закономерности в последовательности букв.

Таким образом, знания о шифровании — это не только теория, но и инструмент для решения реальных задач на экзамене.

Часто встречающиеся задачи:

  • Найти, какой сдвиг был использован в шифре.

  • Определить исходный текст по шифрованному.

  • Реализовать алгоритм замены символов в коде.

  • Разобраться, как работает шифр при повторяющемся ключе.

Термин

Значение

Криптография

Наука о защите информации с помощью шифрования

Шифрование

Процесс превращения читаемого текста в нечитабельный

Дешифровка

Обратный процесс: восстановление исходного текста

Ключ

Дополнительная информация, без которой невозможно расшифровать сообщение

Шифр

Метод преобразования текста

Теоретические задания ЕГЭ:

Вопрос 1: Что такое криптография?

  1. Наука о защите информации с помощью шифрования
  2. Искусство создания секретных кодов
  3. Процесс удаления личных данных из сообщений
  4. Метод обработки строк для анализа текстов

Вопрос 2: Какой из этих шифров использует фиксированный сдвиг букв в алфавите?

  1. Шифр Виженера
  2. Шифр Атбаш
  3. Шифр Цезаря
  4. Шифр замены

Вопрос 3: Что является основным преимуществом шифра Виженера по сравнению с шифром Цезаря?

  1. Использование множества алфавитов
  2. Постоянный ключ, зависящий от длины текста
  3. Каждый символ сдвигается по-разному в зависимости от ключа
  4. Шифрование происходит без использования букв

Вопрос 4: Какой шифр использует зеркальное отображение букв алфавита?

  1. Шифр Виженера
  2. Шифр Цезаря
  3. Шифр Атбаш
  4. Шифр Плейфера

Вопрос 5: Что такое ключ в криптографии?

  1. Алгоритм шифрования
  2. Специальный символ для кодирования текста
  3. Дополнительная информация, необходимая для шифрования и дешифрования
  4. Способ преобразования букв в числа

Вопрос 6: Какой метод шифрования использует повторы одного ключа для сдвига каждой буквы сообщения по-разному?

  1. Шифр Виженера
  2. Шифр Цезаря
  3. Шифр Атбаш
  4. Шифр RSA

Вопрос 7: Что делает дешифровка в криптографии?

  1. Преобразует зашифрованный текст в исходный
  2. Заменяет символы в тексте на противоположные
  3. Преобразует текст в шифр
  4. Защищает информацию от несанкционированного доступа

Вопрос 8: Что нужно сделать для расшифровки сообщения, зашифрованного с помощью шифра Виженера?

  1. Изменить алфавит на зеркальный
  2. Использовать тот же ключ для сдвига букв в обратную сторону
  3. Применить фиксированный сдвиг для каждой буквы
  4. Использовать случайный ключ

Вопрос 9: Какой из этих методов шифрования является самым простым по реализации?

  1. Шифр Виженера
  2. Шифр Атбаш
  3. Шифр Цезаря
  4. Шифр RSA