Kódování a Šifrování
Iveta Nastoupilová 12.11.2007
Kódování
Přeměna, transformace, šifrování signálů Převádění informace z jednoho systému do jiného systému znaků
Kódování
Úzce souvisí s procesem komunikace
Kódování – V Běžném Životě
Lidská řeč (kód Navajo) Zvířata Ťukání na dveře
Kódování – V Běžném Životě
Morseova abeceda Braillovo písmo
Kódování - Výhody, Nevýhody 1. 2.
Proč je používáme? Úspornost Možnost vybrat vhodný kanál (zvuk – obraz)
Kódování – EAN Kód
European Article Number Tzv. Čárové kódy Odkud to je, co to je…
Kódování – EAN Kód
400 450 471 490 590 690 858 859
– 440 Německo – 459 Japonsko Thajsko – 499 Japonsko Polsko – 695 Čína Slovenská rep. Česká republika
977 Sériové publikace (ISSN) 978 – 979 Knihy (ISBN)
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_GS1_country_codes
Kódování - ISBN
International standard Book Number skupina (CZ – 80) autor (7196 Prometheus) název (3 cifry) kontrolní cifra
http://en.wikipedia.org/wiki/ISBN
Kódování - ISBN Výpočet kontrolní cifry:
Kódování – Rodné číslo
Rodné číslo je jednoznačný číselný identifikátor přidělovaný obyvatelům. Do 1.1.1954 za lomítkem následovaly právě jen tři cifry, poté přibyla čtvrtá číslice, která slouží ke kontrole platnosti, jako kontrolní číslice. Trojčíslí se přiděluje systematicky, u starších rodných čísel z něj bylo možné vyčíst oblast, kde se člověk narodil (např. počáteční nula označovala do roku 2004 Prahu). Od roku 2004 je zavedena možnost v případě, že jsou v nějaký den vyčerpána všechna platná čtyřčíslí, použít alternativní rodné číslo, u kterého mají muži k číslu měsíce přičteno 20 a ženy 70. Výjimka: 840501133 mod 11 = 10 (a 8405011330 mod 11 = 1).
Numerické Kódy
S rozvojem počítačů stále využívanější Převod na čísla
ASCII
American standard Code for Information Interchange Kódování znaků ve výpočetní technice Převádí písmena na čísla Kódy 0-31 jsou řídící kódy s často specifickou interpretací.
ASCII Význam kódů 128 - 255 závisí na použitém typu písma.
Binární Kódy
BCD Kódy Binary Coded Decimal
Co Kódy Umí?
cokoliv převedeme na čísla – tomu už počítač rozumí umí si poradit i s obrázky kontrolní součet – využití pro správnost údajů (správné dekódování) = některé kódy umí odhalit a opravit chyby paritní kontrola – použití paritního bitu
Nedostatky Kódování
Jednoduché kódy neumí odhalit dvě chyby – kompenzují se Lepší Hammingovy kódy – umí opravit až 7 chyb v každém 32-bitovém bloku (např. DVD)
Šifrování
Zakódování sdělení za účelem znepřístupnění třetí straně, využití klíče Algoritmus (spolu s M operacemi), který z otevřeného textu vytvoří zašifrovaný text
Šifrování
Šifrování – Historie
Egypt – zpráva psána otrokům na hlavu, když jim narostly vlasy – vysláni na cestu, v cíli jim hlavu oholili, zprávu si přečetli, odepsali a zase museli čekat až otrokům narostly vlasy, pak je mohli vyslat zpět
Šifrování – Historie
Persie, Sparta – „SCYTALA“ – na dřevěnou tyč přesného průměru navineme proužek pergamenu (kůže) a na něj napíšeme zprávu, po odvinutí zůstávají na pergamenu nečitelné čáry pečetě, skrývačky, neviditelný inkoust, mikrotečky na mikrofilmu – není šifrování
Šifrování – Historie
Caesarova šifra – zaměňuje každé písmeno písmenem, které je v abecedě o 3 místa dále (tzn. klíč = 3) NRVWNB MVRX YUCHQB
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC
Šifrování – Historie
ENIGMA - stroj (mechanismus) používaný k šifrování a dešifrování tajných údajů. Ve 2. Světové válce Šifru již začátkem 30. Let prolomili polští kryptoanalytici. Pro mylný názor, že jím vytvořené šifry jsou nerozluštitelné, používaly tento stroj i některé vlády - zejména v rozvojovém světě - ještě v 50. Letech 20. Století.
Šifrování – Historie - Enigma
Šifrování – Historie - Enigma
Stroj používal 3 rotory, které se vybíraly ze sady 5. Reflektor mohl být zasazen ve 4 možných pozicích.
Jednoduché Principy Šifer
1. 2. 3.
Modulární aritmetika 17 + 19 = 10 mod 26 7 * 8 = 4 mod 26 X → Y , Y = (ord(x) + 16) mod 26
Jednoduché Principy Šifer Jednoduchý klíč A B C D E F 00 01 02 03 04 05 O P Q R S T 14 15 16 17 18 19
G 06 U 20
H 07 V 21
I 08 W 22
J 09 X 23
K 10 Y 24
L M N 11 12 13 Z 25
POSTEL = 15 14 18 19 04 11 + KOLENO= 10 14 11 04 13 14 ZCDXRZ = 25 02 03 23 17 25
Nevýhody Šifer
Klíč je nejslabší článek šifry Protivník chytne otroka, objeví hůl, zjistí co je klíčem…
RSA
Autoři: Rivest, Shamir a Adleman. Vypracován v roce 1977 Založen na neschopnosti lidského pokolení vymyslet rychlý algoritmus pro rozklad čísla na jeho prvočinitele. RSA je tzv. asymetrická šifra, tzn. že máme jeden klíč pro šifrování a druhý pro dešifrování. Pokud tedy máme jen jeden klíč, můžeme buď šifrovat, nebo dešifrovat, ale ne obojí najednou. RSA patří do skupiny šifer s veřejným klíčem.
RSA
RSA – postup šifrování 1.
2.
3. 4. 5. 6. 7.
Text převeď na čísla a rozděl do bloků stejné délky. Obsah jednoho bloku vyjádříme x Zvol prvočísla P,Q tak, aby platilo 1≤x ≤PQ, Φ=(P-1)(Q-1) Vygeneruj exponent E tak, aby platilo E=1 mod Φ Vygeneruj dešifrační exponent D tak, aby platilo DE=1 mod Φ Prvočísla P,Q znič, D pečlivě uschovej, PQ a E uveřejni odesílatel kóduje zprávu takto: y=(xE mod PQ) příjemce dekóduje zprávu takto: y=(yD mod PQ)
