В Библии сказано: «Благоразумный видит беду, и укрывается; а неопытные идут вперед, и наказываются» (Книга Притчей Соломоновых, 22:3). В современном мире каждый человек, желая оградить себя от кражи и мошенничества, должен, по меньшей мере, проявить такую предусмотрительность, постоянно задавая себе вопросы о том, насколько надежно он защитил свои личные данные и каким образом он может улучшить их защиту. Предлагаемая книга поможет читателям найти ответы на эти вопросы.
ГЛАВА 1Основные понятия и определения
Перед тем как начать знакомство с историей возникновения и развития кодов и шифров, не будет лишним разобраться, а что же обозначают эти таинственные слова «шифр» и «код». Есть ли между этими понятиями разница? И если есть, то в чем именно? Сразу следует признать, что в настоящее время даже среди специалистов, занимающихся шифрами и кодами, проходят оживленные дискуссии и даже споры, касающиеся формулировки точных определений этих терминов.
Тем не менее в этой главе попробуем дать объяснение тому, что именно на страницах предлагаемой книги мы будем называть «кодом», а что — «шифром».
Чтобы правильно определить истинное значение указанных слов, надо довольно точно и четко понимать, для чего нужны эти самые шифры и коды. Естественно, мы попытаемся дать определения и некоторым другим терминам и выражениям, используемым при работе с кодами и шифрами. Необходимо отметить, что предлагаемые далее разъяснения и определения не претендуют на академическую точность, поскольку отражают значение отдельных понятий и терминов в упрошенном виде, удобном для восприятия неподготовленными читателями.
Но сначала немного поговорим о другом.
1.1. Отрывки из теории информации
Когда разговор заходит о кодах и шифрах, большинство наших сограждан сразу вспоминают шпионские боевики и детективные романы. Именно из фильмов и литературных произведений многие из нас знают, что всевозможная секретная информация обычно передается с помощью зашифрованных сообщений. Однако далеко не все могут внятно объяснить, что означают слова «информация» или, например, «сообщение».
Не секрет, что в наше время иностранное слово «информация» известно каждому. Но постоянно употреблять его начали всего лишь несколько десятков лет назад. Именно тогда были опубликованы так называемые основы теории связи и передачи кодов. Эта теория и стала называться «теорией информации».
Однако сейчас смысл, вкладываемый в термин «информация» нашими современниками, значительно расширился. Для многих не владеющих специальными знаниями людей понимание значения этого слова во многом остается интуитивным и поэтому получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности. Более того, можно утверждать, что значение слова «информация» в строго научном смысле значительно отличается от того, как его понимает большинство окружающих нас людей.
Известный советский филолог Сергей Иванович Ожегов, составивший Словарь русского языка, считал, что информация — это сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальными устройствами, а также сообщения, осведомляющие о положении дел или о состоянии чего-нибудь.
Так, например, исходя из данного определения, любые сведения о космосе или о микроорганизмах, о кораблях или о растениях, о вулканах или о президентах — все это является информацией. Любые новости, о которых нам сообщают в радио и телевизионных передачах или в газетах и журналах, — это информация. Любые знания, которые мы получаем из учебников или из книг, на уроках или лекциях, — это информация. Любые сообщения от друзей или знакомых — это информация. Даже в том случае, когда мы просто смотрим вокруг себя, мы получаем какие-либо сведения о тех объектах, на которые смотрим, то есть информацию о них.
Следует отметить, что приведенное выше определение не является классическим или общепризнанным. Ученые, работающие в разных областях науки, дают свои определения значения слова «информация».
Так, например, некоторые из них считают, что под информацией следует понимать любые сведения о каких-либо ранее неизвестных объектах. Другие предлагают называть информацией результат отражения реальности в сознании человека, представленный на его внутреннем языке. Третьи убеждены, что информация — это содержательное описание объекта или явления. Для четвертых информация — содержание сигнала или сообщения, а для пятых — атрибут материи.
И на этом перечень предлагаемых определений не заканчивается. Весьма широкое распространение получила точка зрения многих ученых, считающих, что информация является одним из первичных понятий мироздания наряду с материей и энергией. Некоторые наши современники вполне обоснованно считают, что иностранному термину «информация» достаточно близко соответствует русское слово «смысл». В результате слово «информация» является одним из тех терминов, которые достаточно часто можно встретить не только в научных трудах, но и в разговорной речи. И значение этого слова интуитивно понятно каждому человеку.
Тем не менее особенности рассматриваемых в предлагаемой книге вопросов требуют однозначного понимания того, что же именно в последующих главах и разделах будет подразумеваться под информацией.
Итак, далее при упоминании о какой-либо информации или о сообщениях, содержащих какую-либо информацию, будем считать, что информация — это прежде всего какие-либо сведения об окружающем мире, содержащиеся в этих сообщениях, а также смысловое содержание таких сообщений. При этом указанные сведения являются объектом преобразования, передачи и хранения.
Конечно же, получаемая нами из всевозможных источников информация может быть неполной или, наоборот, исчерпывающей, она может быть правдивой или ложной. В конце концов, какая-либо информация нам может быть жизненно необход има или вовсе не нужна. Но, независимо от указанных признаков, такая информация остается информацией.
В наше время преобразование или отображение информации, ее передача и хранение могут осуществляться самыми различными способами с применением не только хорошо известных, но и весьма непривычных средств. Однако так было далеко не всегда.
С древних времен человек искал средства и способы сначала для обмена информацией с соплеменниками, а затем для ее отображения и сохранения. И одними из первых таких способов были звуковые сигналы и жесты.
Нетрудно представить ситуацию, когда собирающийся на охоту древний человек, выглянув из пещеры, увидел, что идет дождь или ливень. Скорее всего, охота была отложена, а наш далекий предок вернулся в пещеру. Но как объяснить своим соплеменникам, почему они остались без обеда? Возможно, древний охотник набрал в ладони немного дождевой воды и, вернувшись в пещеру, выплеснул ее на своих сородичей. Как говорится, для полноты ощущений. Или же, издавая звуки определенной громкости и тональности, жестами передал сородичам информацию о плохой погоде. В рассмотренном случае информация о наличии дождя была преобразована нашим сообразительным предком в жесты и звуки.
Со временем у людей появилась потребность отображать или фиксировать определенную информацию. Так, например, после удачной охоты на мамонта переполняемые положительными эмоциями соплеменники высекали на стенах пещеры наиболее впечатляющие эпизоды этой охоты. Естественно, в те далекие времена древний человек и не предполагал, что одновременно с отображением определенных сцен он, высекая фигуру охотника или мамонта, сохраняет их на века, то есть фиксирует и сохраняет информацию.
Постепенно люди придумывали все новые возможности для обмена информацией, а также для ее отображения и сохранения. Появились речь и письменность, на смену стенам пещеры пришли папирус, а затем и бумага. В конце концов, человечество пришло к тому, что наши современники не могут представить себе окружающий мир без радиоволн и квантовой механики. Поэтому всю историю человечества можно считать историей поиска способов и средств для обмена и сохранения информации.
Для подавляющего большинства современных людей не существует проблем с отображением, передачей или с сохранением информации. Вопрос может быть лишь в правильном выборе нужных средств и способов.
Так, например, записать сведения об оценках, полученных учеником за полугодие обучения, можно в его дневнике. Но эти оценки также можно зафиксировать и в школьном компьютере. Информацию о новостях корреспондент может передать в редакцию с помощью телефона, телеграфом или просто письмом. При этом корреспонденты разных стран передают одну и ту же информацию на разных языках. Сохранить какие-либо сведения можно, например, с помощью наскальных рисунков, как это делали наши предки. А можно записать необходимые данные на компакт-диск, карту памяти или флэш-диск Такими данными могут быть не только результаты научных исследований, но и, например, любимые компьютерные игры или музыкальные записи.
Всевозможная секретная информация обычно передается с помощью зашифрованных сообщений. Однако, как и в случае со словом «информация», не все наши современники могут объяснить, что понимается под словом «сообщение».
Напомним, что, строго говоря, теория информации является одной из ветвей теории связи. А само слово «связь» подразумевает обмен сообщениями. Таким образом, не углубляясь в рассмотрение теоретических вопросов, можно считать, что информация передается и хранится в виде сообщений.
Сообщение может иметь различный вид и форму. Так например, сообщением является какой-либо текст. При этом такой текст может быть напечатан в газете, на бланке телеграммы или отображен на экране монитора. Сообщение может быть звуковым, например слова и предложения при разговоре, музыка, записанная на аудиокассету. Записанные на компакт-диск или флэш-карту музыкальные произведения или программы — это тоже сообщения.