10 codes en coderingen

De behoefte om de betekenis van belangrijke berichten te verbergen bestaat al duizenden jaren. In de loop van de tijd hebben mensen steeds complexere manieren gevonden om hun berichten te coderen, omdat eenvoudiger manieren eenvoudiger worden gedecodeerd. In tegenstelling tot leken, zijn codes en cijfers niet synoniem. Een code is waar elk woord in een bericht wordt vervangen door een codewoord of -symbool, terwijl een cijfer is waar elke letter in een bericht wordt vervangen door een cijferletter of -symbool. Als de meeste mensen 'code' zeggen, bedoelen ze eigenlijk cijfers. Oude schriftsoorten en talen zijn begrepen met behulp van decodeer- en ontcijferingstechnieken, met name de Rosetta-steen van het oude Egypte. In feite hebben codes en cijfers de uitkomst van politiek en oorlogen door de geschiedenis heen bepaald. Er zijn duizenden soorten verborgen berichten, maar hier bekijken we slechts tien als een overzicht. Verschillende hebben voorbeelden waarmee u uzelf kunt testen.

10

steganography

Steganografie is ouder dan codes en cijfers, en is de kunst van het verborgen schrijven. Een bericht kan bijvoorbeeld op papier worden geschreven, bekleed met was en worden ingeslikt om het te verbergen, om later opnieuw uitgebraakt te worden. Een andere manier is om de boodschap op de geschoren hoofd van een boodschapper te tatoeëren en te wachten tot het haar opnieuw groeit om de inkt te bedekken. De beste stenografie gebruikt onschuldige alledaagse voorwerpen om berichten te dragen. Een eens zo populaire techniek in Engeland was om een ​​krant te gebruiken met kleine stippen onder letters op de voorpagina die aangeeft welke moeten worden gelezen om het bericht te spellen. Sommige mensen beschrijven een bericht met de eerste letter van elk woord of gebruiken onzichtbare inkt. Rivaliserende landen hebben de schrijfbehoeften verkleind, zodat een hele pagina tekst de grootte heeft van een pixel die gemakkelijk wordt gemist door nieuwsgierige blikken. Steganografie kan het beste worden gebruikt in combinatie met een code of cijfercode, omdat een verborgen boodschap altijd het risico met zich meebrengt gevonden te worden.

9

ROT1

Dit is een cipher die bekend is bij veel kinderen. De sleutel is eenvoudig: elke letter van het alfabet wordt vervangen door de volgende letter, dus A wordt vervangen door B, B wordt vervangen door C, enzovoort. "ROT1" betekent letterlijk "draai 1 letter naar voren door het alfabet". De melding "Ik weet wat je afgelopen zomer hebt gedaan" zou "J lopx xibu zpv eje mbtu tvnnfs" worden enzovoort. Dit cijfer is leuk omdat het gemakkelijk te begrijpen en te gebruiken is, maar het is even gemakkelijk te ontcijferen als de sleutel in omgekeerde volgorde wordt gebruikt. Dit cijfer is niet geschikt voor serieus gebruik, maar kan voor kinderen heel leuk zijn. Probeer het bericht "XBT JU B DBU J TBX?" Te ontcijferen?

8

Omzetting

In transpositiecodes worden de letters opnieuw gerangschikt volgens een vooraf bepaalde regel of sleutel. Woorden kunnen bijvoorbeeld achterwaarts worden geschreven, zodat "des te beter om u te zien" wordt "lla eht retteb to ees joy htiw." Een andere transponeringssleutel is om elk paar letters te verwisselen, zodat het vorige bericht "la tl" wordt. eh eh eh o o o rt g e n d e h e rk e n. "Dergelijke cijfers werden gebruikt tijdens de Eerste Wereldoorlog en de Amerikaanse Burgeroorlog om gevoelige berichten te verzenden. Complexe regels voor herschikking kunnen ervoor zorgen dat deze cijfers in het begin erg moeilijk lijken, maar veel getransponeerde berichten kunnen worden ontcijferd met behulp van anagrammen of moderne computeralgoritmen die duizenden mogelijke transponeringssleutels testen. Probeer om te testen: THGINYMROTSDNAKRADASAWTI.

7

Morse code

Ondanks zijn naam is morsecode geen code, maar een cijfer. Elke letter van het alfabet, de cijfers 0-9 en bepaalde interpunctietekens worden vervangen door een reeks korte en lange piepjes, vaak "stippen en streepjes" genoemd. A wordt "• -", B wordt "- ••• " enzovoorts. In tegenstelling tot de meeste andere cijfers, wordt het niet gebruikt om berichten te verbergen. Morsecode was van groot nut bij de uitvinding van Samuel Morse's telegraaf, die de eerste veel gebruikte elektrische manier was om lange afstand berichten te verzenden. Het ging om het leggen van een lange draad tussen plaatsen en het uitvoeren van een elektrische stroom door de draad. De elektrische stroom kon worden gedetecteerd door een ontvanger op vele kilometers afstand, en stippen en streepjes werden gesimuleerd door de stroom aan en uit te zetten. De telegraaf bracht een revolutie teweeg in de media, waardoor gebeurtenissen in het ene land onmiddellijk in een ander land konden worden gerapporteerd, en het veranderde de aard van oorlogvoering door directe communicatie met troepen op grote afstand mogelijk te maken. • - • • • • • • • • • ••• • • - •• • - •• •• - -

6

Caesar Shift Cipher

Het Caesar-verschuivingscijfer, genoemd omdat het door Julius Caesar zelf werd gebruikt, bestaat in feite uit 26 verschillende cijfers, één voor elke letter van het alfabet. ROT1 is slechts een van deze cijfers. Een persoon hoeft alleen te worden verteld welk Caesar-cijfer werd gebruikt om een ​​bericht te ontcijferen. Als het G-cijfer wordt gebruikt, wordt A G, B wordt H, C wordt I, enzovoort, via het alfabet. Als het Y-cijfer wordt gebruikt, wordt A Y, wordt B Z, wordt C A, enzovoort. Deze cipher vormt de basis voor veel meer complexe ciphers, maar op zichzelf staat een grote bescherming van een geheime boodschap niet toe, omdat het controleren van 26 verschillende cijfersleutels geen relatief grote hoeveelheid tijd kost. Li bra ghflskhu wklv dqg bh nqrz lw, fods brxu kdqgv.

5

Mono-alfabetische substitutie

ROT1, Caesar-shift en Morse-code zijn allemaal van hetzelfde type: mono-alfabetische substitutie, wat betekent dat elke letter van het alfabet volgens de sleutel wordt vervangen door een andere letter of symbool. Zonder de sleutel te kennen, zijn deze eigenlijk gemakkelijk te ontcijferen. De meest voorkomende letter in het Engels is algemeen bekend als E. Daarom is in een mono-alfabetisch cijfer de meest voorkomende letter of symbool ook E. De tweede meest voorkomende Engelse letter is T, en de op twee na meest voorkomende letter is A, en dus kunnen deze twee letters ook worden bepaald.Vanaf dit punt kan een persoon die een bericht ontcijfert, de frequenties van Engelse letters blijven gebruiken of zoeken naar bijna complete woorden, zoals "T_E", die hoogstwaarschijnlijk "THE" is. Helaas werkt dit alleen voor lange berichten, en niet op degenen met slechts een paar woorden, omdat ze niet genoeg letters hebben om te laten zien welke de meest voorkomende zijn. Mary Queen of Scots gebruikte in de oudheid een mono-alfabetisch cijfer met verschillende variaties dat ongelooflijk moeilijk was, maar toen het uiteindelijk werd verbroken, gaven de berichten daarin het bewijs dat haar vijanden nodig hadden om haar ter dood te veroordelen. Ptbndcb ymdptmq bnw yew, bnwzw raw rkbcriie wrze bd owktxnwa.

4

Vigenère

Dit cijfer is complexer dan mono-alfabetische substitutie. De sleutel is een woord, zoals 'STOEL'. De regel van het cijfer is vergelijkbaar met die van het Caesar-versleutelingsscijfer, behalve dat het met elke letter volgens het trefwoord verandert. De eerste letter van een bericht met sleutelwoord CHAIR zou gecodeerd zijn met het C-cijferalfabet, het tweede met het H-cijferalfabet, en het gaat zo verder door het sleutelwoord. Het sleutelwoord is slechts vijf letters lang, dus voor de zesde letter van het bericht wordt opnieuw een C-cijfer gebruikt. De Vigenère-codering werd lange tijd onbreekbaar geacht. Om te ontcijferen, wordt eerst de lengte van het sleutelwoord geraden. Als het sleutelwoord vijf letters lang is, komen de letters 1, 6, 11, 16, 21, etc. overeen met de eerste letter van het sleutelwoord en de letterfrequentieanalyse zal ze ontcijferen. De decoder verplaatst zich vervolgens naar de letters 2, 7, 12, 17, enzovoort. Als het zoekwoord inderdaad vijf letters lang is, zal dit het cijfer decoderen. Als dit niet het geval is, moet een andere zoekwoordlengte worden geraden en moet het proces worden herhaald. Eoaqiu hs net hs byg lym tcu smv dot vfv h petrel tw jka.

3

True Codes

In een echte code wordt elk woord vervangen door een codewoord of -nummer volgens een sleutel. Omdat er veel woorden in het bericht staan, is de sleutel meestal een codeboek waarin iemand een Engels woord kan opzoeken en het bijbehorende codewoord kan vinden, niet zoals een woordenboek. Net zoals korte berichten moeilijk te ontcijferen zijn met letterfrequentie-analyse, moet een code buitengewoon lang zijn voordat woordfrequentieanalyse nuttig wordt, dus codes zijn moeilijker te decoderen dan cijfers. Veel landen hebben varianten van codes gebruikt, waarbij elke dag een nieuwe code werd gebruikt om ze te beschermen tegen woordfrequentieanalyse. Voor het dagelijks leven zijn de codes echter traag en is het maken van een codeboek omslachtig. Erger nog, als het codeboek wordt gestolen, is de code niet langer veilig en moet er een nieuwe worden gemaakt, die enorm veel tijd en moeite kost. Codes zijn vooral nuttig voor de rijken en machtigen die dit werk aan anderen kunnen delegeren.

2

De Enigma-code

De Enigma-code, die een zeer geavanceerd cijfer was, werd tijdens de Tweede Wereldoorlog door de Duitsers gebruikt. Het betrof een Enigma-machine, vergelijkbaar met een typemachine, waarbij het indrukken van een letter de cijferletter op een scherm liet oplichten. De Enigma-machine bestond uit verschillende wielen die letters met draden verbonden, om te bepalen welke cijferletter zou oplichten. Alle Enigma-machines waren identiek en de eerste configuratie van de wielen aan de binnenkant was de sleutel tot het coderen van berichten. Om dingen moeilijker te maken, draaide elk wiel rond nadat een bepaald aantal letters was getypt, dus het cijfer veranderde voortdurend binnen een bericht. Duitse commandanten hadden Enigma-machines en kregen lijsten met de initiële wielconfiguratie om elke dag te gebruiken, zodat alle Duitsers dezelfde konden gebruiken en elkaars berichten konden ontcijferen. Zelfs toen de geallieerden een kopie van de Enigma-machine hadden aangeschaft, konden ze niets ontcijferen, omdat er meer dan honderd biljoen mogelijke wielconfiguraties te controleren waren. De Enigma-code was gebroken door Poolse vindingrijkheid en geperfectioneerd door de Britten met behulp van genieën en computers. Kennis van de Duitse communicatie gaf de Bondgenoten een vitaal voordeel in de Oorlog en door het breken van de Enigma-code, werd de voorouder van moderne computers geboren.

1

Public-Key Cryptography

Dit is het ultieme moderne cijfer en het heeft verschillende varianten. Dit cipher, wereldwijd gebruikt, heeft twee sleutels: één openbaar en één privé. De openbare sleutel is een groot aantal dat voor iedereen beschikbaar is. Het nummer is speciaal omdat slechts twee hele getallen (behalve 1 en het nummer zelf) er perfect in zullen worden verdeeld. Deze twee nummers zijn de privésleutel en produceren samen de openbare sleutel als ze worden vermenigvuldigd. De openbare sleutel kan dus 1961 zijn en de privésleutel 37 en 53. De openbare sleutel wordt gebruikt om een ​​bericht te coderen, maar het is onmogelijk om te ontcijferen zonder de privésleutel. Wanneer u persoonlijke gegevens naar een bank e-mailt, of wanneer uw bankkaart door een machine wordt gelezen, worden de gegevens op deze manier gecodeerd en heeft alleen de bank toegang tot deze gegevens met hun privésleutel. De reden dat dit zo veilig is, is dat het wiskundig erg moeilijk is om delers van grote aantallen te vinden. Om de veiligheid te helpen, gaf RSA Laboratories tot kort geleden geld aan iedereen die de twee delers kon vinden van de nummers die ze gaven. Probeer voor een relatief eenvoudig voorbeeld, eens $ 1000 USD waard, de twee 50-cijferige delers te vinden van 1522605027922533360535618378132637429718068114961
380688657908494580122963258952897654000350692006139.