|
|
| Рядок 23: |
Рядок 23: |
| | | | |
| | == Результати дослідження== | | == Результати дослідження== |
| − | '''Кодування інформації'''
| |
| − |
| |
| − | Як відомо, інформація може передаватися і зберігатися. Але виникає питання: у якому вигляді?
| |
| − | Для людини найпоширенішим засобом обміну інформацією є розмова.
| |
| − | Сигналами передачі такої інформації є звуки.
| |
| − | Деякі набори звуків утворюють слова, а групи слів – речення, які несуть інформаційний зміст.
| |
| − | В такому випадку кажуть, що інформація закодована звуками і передається звуками.
| |
| − |
| |
| − | Система засобів і правил кодування інформації називається ''мовою''.
| |
| − | Мова є набором правил кодування інформації.
| |
| − | Код є формою представлення елементарного сигналу.
| |
| − |
| |
| − | За час своєї історії людина винайшла багато різноманітних мов.
| |
| − | Багато із них придатні для кодування будь-якої інформації.
| |
| − | Але є і спеціалізовані з обмеженими можливостями кодування.
| |
| − | Сьогодні існують розмовні та відповідні їм письмові мови різних народів, мова жестів, міміки, мова креслення, математики та багато інших.
| |
| − | Всі вони є системами кодування інформації, мають певну будову та правила кодоутворення.
| |
| − |
| |
| − | '''Кодування і декодування'''
| |
| − |
| |
| − | Для обміну інформацією з іншими людьми людина використовує природні мови. Разом з природними мовами були розроблені формальні мови для професійного застосування їх в будь-якій сфері. Представлення інформації за допомогою будь-якої мови часто називають кодуванням.
| |
| − | ''Код'' — набір символів (умовних позначень) для представлення інформації.
| |
| − | ''Код'' — система умовних знаків (символів) для передачі, обробки і зберігання інформації(із спілкування).
| |
| − | ''Кодування'' — процес представлення інформації (повідомлення) у вигляді коду.
| |
| − | Вся множина символів, використовуваних для кодування, називається ''алфавітом кодування''.
| |
| − | ''Декодування'' - процес зворотного перетворення коду до форми початкової символьної системи, тобто отримання початкового повідомлення. Наприклад: переклад з азбуки Морзе в письмовий текст російською мовою.
| |
| − | У ширшому сенсі декодування — це процес відновлення змісту закодованого повідомлення. При такому підході процес запису тексту за допомогою російського алфавіту можна розглядати як кодування, а його читання — це декодування.
| |
| − |
| |
| − | '''Способи кодування інформації'''
| |
| − |
| |
| − | Для кодування однієї і тієї ж інформації можуть бути використані різні способи; їх вибір залежить від ряду обставин: цілі кодування, умов, наявних засобів.
| |
| − | Якщо треба записати текст в темпі мови — використовуємо стенографію; якщо треба передати текст за межу — використовуємо англійський алфавіт; якщо треба представити текст у вигляді, зрозумілому для грамотної людини, — записуємо його по правилах граматики певної мови.
| |
| − | «Здрастуйте, Сашко!» - «Zdrastuyte, Sashko!»
| |
| − |
| |
| − | Одне і те саме повідомлення можна кодувати по-різному, тобто виразити різними мовами.
| |
| − | Однією з систем кодування є азбука. Можна кодувати і звуки. Однією з таких систем кодування є ноти.
| |
| − | Зберігати можна не тільки текстову та звукову інформацію. У вигляді кодів зберігаються і зображення.
| |
| − | Якщо розглянути газетний малюнок через збільшувальне скло, то можна побачити, що він складається із світлих і темних точок. Координати кожної точки можна запам'ятати у вигляді чисел. Колір кожної точки також можна запам'ятати у вигляді числа. Такі числа можна зберігати в пам'яті комп'ютера та передавати на будь-які відстані.
| |
| − |
| |
| − | Для подання та опрацювання повідомлень у комп'ютері використовують ''двійкові коди'', що подаються за допомогою лише двох символів — 0 i l, оскільки пристрої комп'ютера побудовані на елементах, що мають два стійких стани (які позначають через 0 та 1). Це дозволяє технічно реалізувати збереження і опрацювання повідомлень за допомогою комп'ютера.
| |
| − |
| |
| − | За всю історію існування, люди створили багато різних мов кодування:
| |
| − |
| |
| − | • розмовні мови;
| |
| − |
| |
| − | • мова міміки і жестів;
| |
| − |
| |
| − | • мова малюнків та креслень;
| |
| − |
| |
| − | • мова науки (математичні, хімічні, біологічні й інші символи та формули);
| |
| − |
| |
| − | • мова мистецтва (музики, живопису, скульптури);
| |
| − |
| |
| − | • спеціальні мови (есперанто, морський семафор, азбука Морзе, азбука Брайля для незрячих).
| |
| − |
| |
| − | Прикладом ''учнівського кодування'' є такий прийом: виписується алфавіт і всі букви нумеруються за порядком. Наприклад, так: за допомогою цієї кодової таблиці можна написати зашифровану записку, де букви замінені відповідними числами. Наприклад, таку: З 1 22 33 6 1 14 22 20 11 22 1 23 11 1 16 4 7 2 21 24. Одержувач такої записки повинен користуватися цією ж кодовою таблицею, щоб розшифрувати і прочитати повідомлення.
| |
| − |
| |
| − | '''Шифрування повідомлень'''
| |
| − |
| |
| − | В деяких випадках виникає потреба засекречування тексту повідомлення або документа, для того, щоб його не змогли прочитати ті, кому не потрібно. Це називається ''захистом від несанкціонованого доступу.''
| |
| − | У такому разі секретний текст шифрується.
| |
| − | У давнину шифрування називалося ''тайнописом''.
| |
| − | ''Шифруванням'' є процес перетворення відкритого тексту в зашифрований, а ''дешифрування'' — процес зворотного перетворення, при якому відновлюється початковий текст.
| |
| − | Шифрування — це теж кодування, але із засекреченим методом, відомим тільки джерелу і адресатові.
| |
| − | Методами шифрування займається наука під назвою ''криптографія''.
| |
| − |
| |
| − | '''Цікаві віди шифрування'''
| |
| − |
| |
| − | *''Шифр да Вінчі''
| |
| − | Великий учений і художник епохи Відродження Леонардо да Вінчі з метою приховування змісту своїх записок від сторонніх очей писав їх не зліва направо, як всі європейці, а навпаки, справа наліво. Той, хто читав з першого погляду не міг зрозуміти що написано.
| |
| − |
| |
| − | Приклад. Текст «ШИФР ЗАМІНИ» при такому написанні виглядатиме таким чином: «ИНІМАЗ РФІШ». В даному випадку рядок букв «ШИФР ЗАМІНИ» - відкритий текст, а фраза «ИНЕІАЗ РФІШ» - шифротекст.
| |
| − |
| |
| − | При шифруванні, відбувається перестановка букв усередині рядка. Перша буква стає останньою, друга - передостанньою і так далі А остання буква встає на місце першої. Це правило перестановки букв і є правило виконання перетворення шифрування.
| |
| − |
| |
| − | В результаті необізнаній людині складно зрозуміти з першого погляду, що тут написане. Здається, що це - безглуздий набір букв. А для правильного прочитання досить прочитати текст у зворотному напрямі або, скориставшись дзеркалом, прочитати в нім відображений текст, тобто щоб витягувати початковий текст, потрібно виконати ту ж перестановку букв. В даному випадку правила шифрування і расшифрования збігаються.
| |
| − |
| |
| − | Отже, в результаті перетворення вийшов рядок букв, тобто сам факт наявності тексту не ховається. Прихована тільки технологія перетворення (перетворення) початкового (відкритого) тексту в шифрований текст і зворотного перетворення шифрованого тексту у відкритий. Така пара взаємно зворотних перетворень шифрування і расшифрования представляє конкретний метод, спосіб перетворення інформації з метою захисту її змісту від загрози розголошування, який називається шифром.
| |
| − |
| |
| − | У разі шифру Леонардо таким перетворенням шифрування є перестановка букв тексту в рядку, а зворотне перетворення расшифрования - зворотна перестановка.
| |
| − |
| |
| − | *''Шифр атбаш'' – стародавній шифр, що використовує техніку дзеркальної перестановки, представлений в таблиці.
| |
| − |
| |
| − | Шифр відомий ще з біблейських часів. Шифрування виконується заміною букв відкритого тексту на симетричні ним букви того ж алфавіту.
| |
| − |
| |
| − | А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
| |
| − |
| |
| − | Я Ю Э Ь Ы Ъ Щ Ш Ч Ц Х Ф У Т С Р П О Н М Л К И З Ж Е Д Г В Б А
| |
| − |
| |
| − | Шифрування виконується побуквенно. Кожна буква відкритого тексту замінюється на симетричну нею.
| |
| − |
| |
| − | Приклад. Зашифруємо фразу «ШИФР ЗАМЕНЫ», шукаємо букву відкритого тексту у верхньому алфавіті, при знаходженні замінюємо її на букву нижнього алфавіту, таким чином, по букві до кінця відкритого тексту. В результаті шифрування нашої фрази отримуємо «ЗЧМР ШЯФЪУД».
| |
| − |
| |
| − | Дешифрування виконується аналогічно. Кожна буква знайдена у верхньому алфавіті замінюється на симетричну нею букву нижнього алфавіту.
| |
| − |
| |
| − | *''Шифр Цезаря'', також відомий як шифр зсуву, код Цезаря або зсув Цезаря, - один з найпростіших і найбільш широко відомих методів шифрування.
| |
| − |
| |
| − | Шифр Цезаря - це вид шифру підстановки, в якому кожен символ у відкритому тексті замінюється буквою що знаходиться на деяке постійне число позицій лівіше або правіше за нього в алфавіті. Наприклад, в шифрі із зрушенням 3, А була б замінена на Г, Б стане Д, і так далі.
| |
| − |
| |
| − | [[Файл:320px-Caesar3.svg.png]]
| |
| − |
| |
| − | Шифр названий на честь римського імператора Гая Юлія Цезаря, що використав його для секретного листування зі своїми генералами.
| |
| − |
| |
| − | *''Шифр решітки''
| |
| − |
| |
| − | Для використання шифру, званого поворотними решітками, виготовляється трафарет з прямокутного листа паперу в клітику. У трафареті вирізані клітинки так, що при накладанні його на чистий аркуш паперу того ж розміру чотирма можливими способами його вирізи повністю покривають всю площу аркуша.
| |
| − |
| |
| − | Букви повідомлення послідовно вписуються у вирізи трафарету (по рядках, в кожному рядку зліва направо) при кожному з чотирьох його можливих положень в заздалегідь встановленому порядку.
| |
| − |
| |
| − | Наприклад:нехай як ключ використовуються решітки, приведені на мал. 1.
| |
| − |
| |
| − | Мал. 1.
| |
| − | [[Файл:Img1194.gif]]
| |
| − |
| |
| − | Зашифруємо з її допомогою текст
| |
| − |
| |
| − | ШИФРРЕШЕТКАЯВЛЯЄТСЯЧАСТНИМСЛУЧАЄМШИФРАМАРШРУТНОЙПЕРЕСТАНОВКИ
| |
| − |
| |
| − | Наклавши решітку на лист паперу, вписуємо перші 15 (по числу вирізів) букв повідомлення: ШИФРРЕШЕТКАЯВЛЯ.... Знявши решітку, ми побачимо текст, представлений на мал. 2. Повертаємо решітку на 180 градусів. У віконцях з'являться нові, ще не заповнені клітки. Вписуємо в них наступні 15 букв. Вийде запис, приведений на мал. 3. Потім перевертаємо решітку на іншу сторону і зашифровуємо залишок тексту аналогічним чином (мал. 4, 5).
| |
| − |
| |
| − | Мал. 2.
| |
| − | [[Файл:Img1196.gif]]
| |
| − |
| |
| − | Мал. 3.
| |
| − | [[Файл:Img1197.gif]]
| |
| − |
| |
| − | Мал. 4.
| |
| − | [[Файл:Img1198.gif]]
| |
| − |
| |
| − | Мал. 5.
| |
| − | [[Файл:Img1199.gif]]
| |
| − |
| |
| − | Одержувач повідомлення, що має такі самі решітки, без зусиль прочитає початковий текст, наклавши решітки на шифртекст по порядку чотирма способами.
| |
| − |
| |
| − | Див. також:
| |
| − |
| |
| − | *''Шифр Плейфера''[http://ru.wikipedia.org/wiki/Шифр_Плейфера]
| |
| − |
| |
| − | *''Шифр Хілла'' [http://ru.wikipedia.org/wiki/Шифр_Хилла]
| |
| − |
| |
| − | *''Шифр Бекона''"[http://ru.wikipedia.org/wiki/Шифр_Бэкона]
| |
| − |
| |
| − | *''Поліалфавітний шифр''[http://ru.wikipedia.org/wiki/Полиалфавитный_шифр]
| |
| − |
| |
| − | *''Симетричне шифрування''[http://ru.wikipedia.org/wiki/Симметричное_шифрование]
| |
| − |
| |
| − | *''Асиметричне шифрування''[http://ru.wikipedia.org/wiki/Асимметричное_шифрование]
| |
| | | | |
| | == Висновки== | | == Висновки== |
Ми вважаюмо що період залежить від кута відхилення, довжини нитки.
Період також незалежить від маси тягарця.
Дослідити залежність періода від довжини нитки, кута відхилення та маси тягарця.
