Какой шифр должен. Загадочный мир шифров - документ. Перечень нормативно-технических документов, методических материалов, использованных при разработке ТЗ

Каждый проект должен иметь свое самостоятельное условное обозначение. Мне приходится работать с многими проектными организациями. Порой, создается впечатление, что некоторые не понимают, как необходимо обозначать проектную документацию.

Обозначение проектной документации состоит из двух частей: базовое обозначение и через дефис указывается марка комплекта чертежей.

ХХХХ-YY-ZZ

ХХХХ – обозначение проектной организации;

YY- номер здания или сооружения по генплану;

ZZ – марка основного комплекта чертежей.

Например, 2014-1-ЭМ1, 2014-1-ЭМ2, 2014-2-ЭП.

К обозначениям эскизных чертежей добавляют через точку заглавную букву «Н».

Пример: ХХХХ-YY-ZZ.Н

Текстовые документы, входящие в ведомость прилагаемых документов, должны иметь обозначение с добавлением через точку соответствующих заглавных букв:

СО — для спецификации оборудования;

ЛО — для опросного листа;

ЛС — для локальной сметы;

ВМ — для ведомости потребности в материалах;

ВР — для ведомости объемов монтажных и строительных работ.

Пример: 2014-1-ЭМ.ЛО1

Хочу заметить, у нас (там где я работал и работаю) принято спецификациям присваивать букву «С», а опросным листам – «ОЛ».

Как видим, здесь добавляется номер договора генерального проектировщика (а также подрядного, если такой имеется) и год.

1 Электротехническая рабочая документация. Общие требования и рекомендации по составу и оформлению. (Взамен ВСН 381-85). Москва 1993.

2 Инструкция по оформлению проектной документации.

3 ГОСТ Р 21.1101—2009. Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации.

А каких правил обозначения ПСД придерживаетесь вы?

Необходимость в шифровании переписки возникла еще в древнем мире, и появились шифры простой замены. Зашифрованные послания определяли судьбу множества битв и влияли на ход истории. Со временем люди изобретали все более совершенные способы шифрования.

Код и шифр - это, к слову, разные понятия. Первое означает замену каждого слова в сообщении кодовым словом. Второе же заключается в шифровании по определенному алгоритму каждого символа информации.

После того как кодированием информации занялась математика и была разработана теория криптографии, ученые обнаружили множество полезных свойств этой прикладной науки. Например, алгоритмы декодирования помогли разгадать мертвые языки, такие как древнеегипетский или латынь.

Стеганография

Стеганография старше кодирования и шифрования. Это искусство появилось очень давно. Оно буквально означает «скрытое письмо» или «тайнопись». Хоть стеганография не совсем соответствует определениям кода или шифра, но она предназначена для сокрытия информации от чужих глаз.

Стеганография является простейшим шифром. Типичными ее примерами являются проглоченные записки, покрытые ваксой, или сообщение на бритой голове, которое скрывается под выросшими волосами. Ярчайшим примером стеганографии является способ, описанный во множестве английских (и не только) детективных книг, когда сообщения передаются через газету, где малозаметным образом помечены буквы.

Главным минусом стеганографии является то, что внимательный посторонний человек может ее заметить. Поэтому, чтобы секретное послание не было легко читаемым, совместно со стеганографией используются методы шифрования и кодирования.

ROT1 и шифр Цезаря

Название этого шифра ROTate 1 letter forward, и он известен многим школьникам. Он представляет собой шифр простой замены. Его суть заключается в том, что каждая буква шифруется путем смещения по алфавиту на 1 букву вперед. А -> Б, Б -> В, ..., Я -> А. Например, зашифруем фразу «наша Настя громко плачет» и получим «общб Обтуа дспнлп рмбшеу».

Шифр ROT1 может быть обобщен на произвольное число смещений, тогда он называется ROTN, где N - это число, на которое следует смещать шифрование букв. В таком виде шифр известен с глубокой древности и носит название «шифр Цезаря».

Шифр Цезаря очень простой и быстрый, но он является шифром простой одинарной перестановки и поэтому легко взламывается. Имея подобный недостаток, он подходит только для детских шалостей.

Транспозиционные или перестановочные шифры

Данные виды шифра простой перестановки более серьезны и активно применялись не так давно. В Гражданскую войну в США и в Первую мировую его использовали для передачи сообщений. Его алгоритм заключается в перестановке букв местами - записать сообщение в обратном порядке или попарно переставить буквы. Например, зашифруем фразу «азбука Морзе - тоже шифр» -> «акубза езроМ - ежот рфиш».

С хорошим алгоритмом, который определял произвольные перестановки для каждого символа или их группы, шифр становился устойчивым к простому взлому. Но! Только в свое время. Так как шифр легко взламывается простым перебором или словарным соответствием, сегодня с его расшифровкой справится любой смартфон. Поэтому с появлением компьютеров этот шифр также перешел в разряд детских.

Азбука Морзе

Азбука является средством обмена информации и ее основная задача - сделать сообщения более простыми и понятными для передачи. Хотя это противоречит тому, для чего предназначено шифрование. Тем не менее она работает подобно простейшим шифрам. В системе Морзе каждая буква, цифра и знак препинания имеют свой код, составленный из группы тире и точек. При передаче сообщения с помощью телеграфа тире и точки означают длинные и короткие сигналы.

Телеграф и азбука был тем, кто первый запатентовал «свое» изобретение в 1840 году, хотя до него и в России, и в Англии были изобретены подобные аппараты. Но кого это теперь интересует... Телеграф и азбука Морзе оказали очень большое влияние на мир, позволив почти мгновенно передавать сообщения на континентальные расстояния.

Моноалфавитная замена

Описанные выше ROTN и азбука Морзе являются представителями шрифтов моноалфавитной замены. Приставка «моно» означает, что при шифровании каждая буква изначального сообщения заменяется другой буквой или кодом из единственного алфавита шифрования.

Дешифрование шифров простой замены не составляет труда, и в этом их главный недостаток. Разгадываются они простым перебором или частотным анализом. Например, известно, что самые используемые буквы русского языка - это «о», «а», «и». Таким образом, можно предположить, что в зашифрованном тексте буквы, которые встречаются чаще всего, означают либо «о», либо «а», либо «и». Исходя из таких соображений, послание можно расшифровать даже без перебора компьютером.

Известно, что Мария I, королева Шотландии с 1561 по 1567 г., использовала очень сложный шифр моноалфавитной замены с несколькими комбинациями. И все же ее враги смогли расшифровать послания, и информации хватило, чтобы приговорить королеву к смерти.

Шифр Гронсфельда, или полиалфавитная замена

Простые шифры криптографией признаны бесполезными. Поэтому множество из них было доработано. Шифр Гронсфельда — это модификация шифра Цезаря. Данный способ является значительно более стойким к взлому и заключается в том, что каждый символ кодируемой информации шифруется при помощи одного из разных алфавитов, которые циклически повторяются. Можно сказать, что это многомерное применение простейшего шифра замены. Фактически шифр Гронсфельда очень похож на рассмотренный ниже.

Алгоритм шифрования ADFGX

Это самый известный шифр Первой мировой войны, используемый немцами. Свое имя шифр получил потому, что алгоритм шифрования приводил все шифрограммы к чередованию этих букв. Выбор самих же букв был определен их удобством при передаче по телеграфным линиям. Каждая буква в шифре представляется двумя. Рассмотрим более интересную версию квадрата ADFGX, которая включает цифры и называется ADFGVX.

A D F G V X
A J Q A 5 H D
D 2 E R V 9 Z
F 8 Y I N K V
G U P B F 6 O
V 4 G X S 3 T
X W L Q 7 C 0

Алгоритм составления квадрата ADFGX следующий:

  1. Берем случайные n букв для обозначения столбцов и строк.
  2. Строим матрицу N x N.
  3. Вписываем в матрицу алфавит, цифры, знаки, случайным образом разбросанные по ячейкам.

Составим аналогичный квадрат для русского языка. Например, создадим квадрат АБВГД:

А Б В Г Д
А Е/Е Н Ь/Ъ А И/Й
Б Ч В/Ф Г/К З Д
В Ш/Щ Б Л Х Я
Г Р М О Ю П
Д Ж Т Ц Ы У

Данная матрица выглядит странно, так как ряд ячеек содержит по две буквы. Это допустимо, смысл послания при этом не теряется. Его легко можно восстановить. Зашифруем фразу «Компактный шифр» при помощи данной таблицы:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Фраза К О М П А К Т Н Ы Й Ш И Ф Р
Шифр бв гв гб гд аг бв дб аб дг ад ва ад бб га

Таким образом, итоговое зашифрованное послание выглядит так: «бвгвгбгдагбвдбабдгвдваадббга». Разумеется, немцы проводили подобную строку еще через несколько шифров. И в итоге получалось очень устойчивое к взлому шифрованное послание.

Шифр Виженера

Данный шифр на порядок более устойчив к взлому, чем моноалфавитные, хотя представляет собой шифр простой замены текста. Однако благодаря устойчивому алгоритму долгое время считался невозможным для взлома. Первые его упоминания относятся к 16-му веку. Виженер (французский дипломат) ошибочно считается его изобретателем. Чтобы лучше разобраться, о чем идет речь, рассмотрим таблицу Виженера (квадрат Виженера, tabula recta) для русского языка.

Приступим к шифрованию фразы «Касперович смеется». Но, чтобы шифрование удалось, нужно ключевое слово — пусть им будет «пароль». Теперь начнем шифрование. Для этого запишем ключ столько раз, чтобы количество букв из него соответствовало количеству букв в шифруемой фразе, путем повтора ключа или обрезания:

Теперь по как по координатной плоскости, ищем ячейку, которая является пересечением пар букв, и получаем: К + П = Ъ, А + А = Б, С + Р = В и т. д.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Шифр: Ъ Б В Ю С Н Ю Г Щ Ж Э Й Х Ж Г А Л

Получаем, что "касперович смеется" = "ъбвюснюгщж эйхжгал".

Взломать шифр Виженера так сложно, потому что для работы частотного анализа необходимо знать длину ключевого слова. Поэтому взлом заключается в том, чтобы наугад бросать длину ключевого слова и пытаться взломать засекреченное послание.

Следует также упомянуть, что помимо абсолютно случайного ключа может быть использована совершенно разная таблица Виженера. В данном случае квадрат Виженера состоит из построчно записанного русского алфавита со смещением на единицу. Что отсылает нас к шифру ROT1. И точно так же, как и в шифре Цезаря, смещение может быть любым. Более того, порядок букв не должен быть алфавитным. В данном случае сама таблица может быть ключом, не зная которую невозможно будет прочесть сообщение, даже зная ключ.

Коды

Настоящие коды состоят из соответствий для каждого слова отдельного кода. Для работы с ними необходимы так называемые кодовые книги. Фактически это тот же словарь, только содержащий переводы слов в коды. Типичным и упрощенным примером кодов является таблица ASCII — международный шифр простых знаков.

Главным преимуществом кодов является то, что расшифровать их очень сложно. почти не работает при их взломе. Слабость же кодов — это, собственно, сами книги. Во-первых, их подготовка — сложный и дорогостоящий процесс. Во-вторых, для врагов они превращаются в желанный объект и перехват даже части книги вынуждает менять все коды полностью.

В 20-м веке многие государства для передачи секретных данных использовали коды, меняя кодовую книгу по прошествии определенного периода. И они же активно охотились за книгами соседей и противников.

"Энигма"

Всем известно, что "Энигма" — это главная шифровальная машина нацистов во время II мировой войны. Строение "Энигмы" включает комбинацию электрических и механических схем. То, каким получится шифр, зависит от начальной конфигурации "Энигмы". В то же время "Энигма" автоматически меняет свою конфигурацию во время работы, шифруя одно сообщение несколькими способами на всем его протяжении.

В противовес самым простым шифрам "Энигма" давала триллионы возможных комбинаций, что делало взлом зашифрованной информации почти невозможным. В свою очередь, у нацистов на каждый день была заготовлена определенная комбинация, которую они использовали в конкретный день для передачи сообщений. Поэтому даже если "Энигма" попадала в руки противника, она никак не способствовала расшифровке сообщений без введения нужной конфигурации каждый день.

Взломать "Энигму" активно пытались в течение всей военной кампании Гитлера. В Англии в 1936 г. для этого построили один из первых вычислительных аппаратов (машина Тьюринга), ставший прообразом компьютеров в будущем. Его задачей было моделирование работы нескольких десятков "Энигм" одновременно и прогон через них перехваченных сообщений нацистов. Но даже машине Тьюринга лишь иногда удавалось взламывать сообщение.

Шифрование методом публичного ключа

Самый популярный из который используется повсеместно в технике и компьютерных системах. Его суть заключается, как правило, в наличии двух ключей, один из которых передается публично, а второй является секретным (приватным). Открытый ключ используется для шифровки сообщения, а секретный — для дешифровки.

В роли открытого ключа чаще всего выступает очень большое число, у которого существует только два делителя, не считая единицы и самого числа. Вместе эти два делителя образуют секретный ключ.

Рассмотрим простой пример. Пусть публичным ключом будет 905. Его делителями являются числа 1, 5, 181 и 905. Тогда секретным ключом будет, например, число 5*181. Вы скажете слишком просто? А что если в роли публичного числа будет число с 60 знаками? Математически сложно вычислить делители большого числа.

В качестве более живого примера представьте, что вы снимаете деньги в банкомате. При считывании карточки личные данные зашифровываются определенным открытым ключом, а на стороне банка происходит расшифровка информации секретным ключом. И этот открытый ключ можно менять для каждой операции. А способов быстро найти делители ключа при его перехвате — нет.

Стойкость шрифта

Криптографическая стойкость алгоритма шифрования — это способность противостоять взлому. Данный параметр является самым важным для любого шифрования. Очевидно, что шифр простой замены, расшифровку которого осилит любое электронное устройство, является одним из самых нестойких.

На сегодняшний день не существует единых стандартов, по которым можно было бы оценить стойкость шифра. Это трудоемкий и долгий процесс. Однако есть ряд комиссий, которые изготовили стандарты в этой области. Например, минимальные требования к алгоритму шифрования Advanced Encryption Standart или AES, разработанные в NIST США.

Для справки: самым стойким шифром к взлому признан шифр Вернама. При этом его плюсом является то, что по своему алгоритму он является простейшим шифром.

В современном обществе человек должен уметь не только решать задачи и выполнять математические действия, но и уметь анализировать окружающий мир. Все большую популярность приобретают пароли, коды доступа, шифрование и дешифровка информации, нумерология, «игры с числами». Различные методы шифрования встречаются как в древности так и в наше время. Их создание очень привлекает как простых людей, так и специалистов: программистов, математиков, «безопасников», которые придумывают всё новые формы. Криптография способствует формированию умений и навыков, носящих общенаучный и обще интеллектуальный характер, содействует их участию в творческой деятельности. Подготовка сообщения способствует знакомству с литературой по избранной теме, создает возможность использовать приобретенные навыки работы с источниками, развивает самостоятельность мышления, умение на научной основе анализировать явления деятельности и делать выводы. Сообщение является первой из форм изучения литературы, предваряя углубленное изучение первоисточников, применение полученных знаний к анализу.

Цель урока: рассмотреть с обучающимися различные методы шифрования информации.

Задачи:

  • Образовательные :
    • расширение кругозора детей за счет использования знаний межпредметных областей;
    • формирование первичных представлений об идеях и методах математики, как форме описания и методе познания действительности.
  • Развивающие :
    • развитие умения работать с литературой;
    • развитие аналитического мышления.
  • Воспитательные :
    • воспитание умения работать в коллективе: выслушивать мнение других обучающихся и отстаивать свою точку зрения.

Методы обучения: словесный, наглядный, деятельностный

Формы обучения: групповая

Средства обучения: доска, компьютер, мультимедийный проектор, экран, тетради, средства для письма (на экран выводятся изображения исторических личностей, ключи шифров, репродукции полотен художников).

В результате изучения обучающиеся должны знать и уметь :
- знать простейшие виды шифрования;
- записывать информацию в виде шифра;
- иметь представление о тех видах человеческой деятельности (2-3 вида), где используются шифры (только после изучения темы).

Необходимые для работы термины:

Шифр - какая-либо система преобразования текста с секретом (ключом) для обеспечения секретности передаваемой информации.
Шифрование - обратимое преобразование информации в целях сокрытия от неавторизованных лиц, с предоставлением, в это же время, авторизованным пользователям доступа к ней.
Криптогра́фия (от др.-греч. κρυπτός — скрытый иγράφω — пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности , шифрах.

Из группы обучающихся выделяются докладчики (1-2 человека), перед каждой из которых ставится предварительная цель ознакомиться с историей возникновения простых видов шифрования, известных им с других уроков, или исторических личностей. Каждая группа докладчиков предварительно получила домашнее задание - сделать сообщение по теме на 1-3 минуты:

1 группа: «Тарабарская грамота».
2 группа: «Королева Мария Стюарт».
3 группа: «Шифр Цезаря».
4 группа: «Шифр кардинала Ришелье».

1. Вступительное слово педагога

Во время своего рассказа учитель задает ребятам наводящие вопросы.

Цель: сформулировать цель и задачи урока совместно с учащимися, заинтересовать их темой занятия, определить предварительные знания учащихся по этой теме

Сегодня на занятии мы поговорим о шифрах и шифровках, методах сокрытия информации и использования в современном мире. Издавна люди изыскивали способы уберечь некоторые сообщения от посторонних глаз. Можете ли вы привести примеры таких способов? Что такое шифр? Чем шифр отличается от шифровки? Какие способы шифрования вы можете предложить? Используются ли методы шифрования в современном мире? Где именно?

2. Основная часть

Цель: познакомить учащихся с основными методами шифрования информации.

Чаще всего шифры применялись в военной области и дипломатии: сначала ими пользовались пираты, отмечая расположение кладов, алхимики, купцы, заговорщики. Впоследствии, дипломаты, стремящиеся сохранить тайны переговоров, военачальники, скрывающие от противника отданные распоряжения, разведчики и другие. Первые шифры были очень несложными. Рассмотрим самые известные из них.

Выступление группы 1 с рассказом об истории шифра «Тарабарская грамота»

В основном древняя криптография (от греческих слов «крипто» - скрытый, и «графия» - описание) основывалась на взаимозамене букв. Русские дипломаты XV - XVI веков применяли так называемую «тарабарскую грамоту», или, как её ещё называли, «хитрую литорею», в которой все гласные оставались неизменными, а согласные заменялись одна другой по определенной схеме. Её легко расшифровать, так как количество букв в слове и гласные, которых в русском языке предостаточно, делают возможным разгадать и все остальное. Поэтому литорея, или симметричный шифр, как называется тарабарская грамота по-научному, вынуждена была все время усложняться, чтобы быть эффективной. Таки появилась тайнопись «мудреная». Она имела несколько вариантов, среди которых были и цифры. Буквам соответствовали числа, а уже с ними совершали простые арифметические действия - например, прибавляли некую постоянную цифру-ключ. В этой тайнописи были скрыты и гласные, что усложняло задачу стороннего дешифровальщика. Известно, что тарабарская грамота использовала греческие буквы, потом пробовала перейти на латинскую азбуку, но все эти ухищрения не сделали ее более сложной. При Иване Грозном произошло усилением влияния России в мировой политике, и вопрос шифровки писем послами приобрел важное значение. Новую версию называли «затейным письмом» и использовали подъячие палаты тайных дел. Шифр имел в своей основе ключ, который заучивался наизусть. Иногда целые слова или слоги заменялись причудливым значком, символом. До нас дошла особая азбука, выработанная патриархом Филаретом. Алексей Михайлович и его сын Петр I также имели в своем распоряжении азбуку из вымышленных знаков.

Работа с учащимися

Мы с вами познакомимся с простой литореей, которая заключается в следующем: поставив согласные буквы в два ряда, употребляют в письме верхние буквы вместо нижних и наоборот, причём гласные остаются без перемены.

б в г д ж з к л м н
щ ш ч ц х ф т с р п

Задание №1 для учащихся: расшифровать известное стихотворение А. Барто

Задание №2 для учащихся: Зашифровать одно из известных детских стихотворений по выбору учащегося.

Выступление группы 2 с рассказом об истории Марии Стюарт

Субботним утром 15 октября 1586 года Мария Стюарт, королева Шотландии, была обвинена в государственной измене. Ей вменяли в вину организацию заговора с целью убийства королевы Елизаветы I, чтобы завладеть короной Англии. Сэр Фрэнсис Уолсингем, государственный секретарь королевы Елизаветы I, уже арестовал других заговорщиков, добился от них признания и казнил. Теперь он собирался доказать, что Мария была душой заговора, а посему наравне с ними виновна и наравне с ними заслуживает смерти. Королева Мария и предводитель католиков - аристократов Энтони Бабингтон пользовались шифром простой замены, в котором каждая буква исходного текста заменяется, в соответствии с ключом, другим символом. Такой вид шифрования был очень распространен в тот период и считался достаточно надежным. К сожалению, лучший криптоаналитик Елизаветы, Томас Фелиппес был экспертом в частотном анализе и смог расшифровать переписку заговорщиков без особых трудностей.

Работа с учащимися

Так как королева Мария Стюарт в основу своего шифра положила английский алфавит, то для нас с вами он является не очень удобным. Мы составим его аналогию. Каждой букве положим в соответствии определенный символ (составляется вместе с детьми). Потому шифр называется символическим.

√¥€√§£π∆ ∆™×µ§¥®£∞ ®∩ ≤∆™∆÷ ¥≥

Ответ: прекрасно получается ты молодец

Выступление группы 3 с рассказом о шифре Гая Юлия Цезаря

Шифр Цезаря, также известный как шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря — один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования. Он назван в честь римского императора Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки со своими генералами. Цезарь использовал его со сдвигом 3, чтобы защищать военные сообщения. Хотя Цезарь был первым зафиксированным человеком, использующим эту схему, другие шифры подстановки, как известно, использовались и ранее. Нам неизвестно, насколько эффективным шифр Цезаря был в то время. Учитывая, что большинство врагов Цезаря были неграмотными, шифр вполне можно назвать безопасным. Из-за непривычной комбинации букв некоторые читатели думали, что сообщения были написаны на неизвестном иностранном языке. Нет никаких свидетельств того времени касательно методов взлома простых шифров подстановки. Шифр Цезаря был и является популярным и наиболее широко известным. Октавиан Август, племянник Цезаря, также использовал этот шифр, но со сдвигом вправо на один, без возвращения к началу алфавита. В XIX веке некоторые рекламные объявления в газетах иногда использовалась, чтобы обмениваться сообщениями, зашифрованными с использованием простых шифров. В 1915 шифр Цезаря использовала российская армия как замену для более сложных шифров, которые оказались слишком трудными для войск, но раскрывали их также быстро. Последние упоминания использования шифра Цезаря в больших масштабах или известными личностями относятся к 2006 году. Босс мафии Бернардо Провенцано был пойман в Сицилии частично из-за расшифровки его сообщений, написанных с использованием вариации шифра Цезаря.

Работа с учащимися. Шифр Цезаря — это вид шифра подстановки, в котором каждый символ в открытом тексте заменяется символом, находящимся на три позиции левее или правее него в алфавите. Например, в шифре со сдвигом вправо на 3, А была бы заменена на Г, Б станет Д, и так далее.

Задание № 4 для учащихся: Используя шифр Цезаря со сдвигом на три вправо, расшифруйте знакомые вам строки.

Лжзх дюъсн, нгъгзхфв,
Екжюшгзх рг шсжц:
- сш, жсфнг нсръгзхфв,
Фзмъгф г цтгжц!

Задание № 5 для учащихся:

Выступление группы 4 с рассказом о шифре Ришелье

Даже в наши дни следует дополнительно позаботиться о конфиденциальности информации, например с помощью алгоритмов ручного шифрования. Один из способов - повторное шифрование, но оно также не дает гарантии защиты. Это может позволить повысить хотя бы временную стойкость передаваемой информации. Впервые понятие стойкости было сформулировано Антуаном Россиньолем, начальником шифровального отделения, созданного кардиналом Ришелье во Франции: «Стойкость военного шифра должна обеспечивать секретность в течение срока, необходимого для выполнения приказа. Стойкость дипломатического шифра должна обеспечивать секретность в течение нескольких десятков лет».

Работа с учащимися

Шифр, использовавшийся Ришелье представляет собой шифр перестановки, при котором открытый текст разбивается на отрезки, а внутри каждого отрезка буквы переставляются в соответствии с фиксированной перестановкой.

Ключ: (2741635) (15243) (671852493) (07) (28615)(943)(2741635)

Задание №6 для учащихся: Вместе с ребятами зашифровать одно из известных детских стихотворений по выбору учащихся.

Рассказ учителя о цифровом шрифте

Вместо букв и знаков можно брать соответствующие им числа. Тогда шифрование сведётся к тому, что вместо одних чисел, соответствующих исходной букве или знаку, надо взять другое число.

Задание №7 для учащихся: Вместе с ребятами зашифровать одно из известных детских стихотворений по выбору учащихся.
С наиболее подготовленной группой учащихся можно разобрать шифр Виженера.

3. Этап закрепления материала

Учащиеся разбиваются на группы, каждой из которых дается задание: зашифровать известное выражение. Так как группы различаются по уровню подготовки и работоспособности, то метод шифровки выдает учитель. В конце занятия на доске вывешивают таблицу, в которую каждая группа выписывает свой результат:
Математику следует изучать за тем, что она ум в порядок приводит.

Ответы

Группа 1. Тарабарская грамота

Ракеракиту лсецуек ифугакь сивь факер, гко опа ур ш номяцот нмашоцик.

Группа 2. Шифр символический

буква

∕↓∟↘∕↓∟∆∑∟∆∑∩_∞Ω↘↗∩↘∟_∆∂∩≡↓∟⌂_∂↓_∟↘_≡∟_←↓_∩∕_↕_→√●↗∑_→√∆↕↗∆∟

Группа 3. Шифр Ришелье

Ожцётгч йпхщо йьёьнйчаг тб йзшёс ацс рфдфтеф рчгефнф сндтж ощ

Группа 4. Шифр символический (цифровой)

15 7 22 19 15 7 22 17 16 16_ 15 23 19 35 16 19 22_ 17 22 16 13 7 22 34_22 7_ 22 19 15_ 13 22 13_ 13 21 7_ 16 15_ 20_ 17 13 10 13 35 13 16_ 17 10 17 20 13 35 17 22

Группа 5. Шифр Цезаря

пгхзпгхлнц фозжцзх лкцъгхя кгхзп, ъхс срг цп е тсувжсн тулесжлх.

Группа 6. Шифр Виженера

амёсамёхюа ешшржсё хыакмёи ымёса, дёы въу аа о гыдлчыю ьдххычхё.

4. Выводы по занятию . Сегодня мы с вами познакомились с несколькими способами шифрования, научились их использовать на практике. На следующем занятии мы познакомимся с другими видами информации и узнаем, где и как они применяются в современном мире.

5. Этап рефлексии. Подведение итогов урока.

Какой из методов шифрования вам запомнился больше всего? Почему? Какой показался наиболее сложным для шифрования? Какой показался наиболее сложным для дешифровки? Какой способ, на ваш взгляд, более эффективен? Хотели бы вы использовать шифры сами?

6. Домашнее задание

Рассказывают, как один царь обрил голову гонца, написал на ней послание и отослал гонца к своему союзнику лишь тогда, когда волосы на его голове отросли. Развитие химии дало удобное средство для тайнописи: симпатические чернила, записи которыми не видны до тех пор, пока бумагу не нагреют или обработают каким-нибудь химикатом. Какие способы сокрытия или шифрования вы можете еще привести? Приведите несколько примеров.

Замечание: Данное занятие является первым при изучении темы «Шифры и шифровки». Основное внимание уделяется простым способам шифрования и отработке некоторых из них. Следующие занятия посвящены практическому применению шифров в современном обществе и знакомству учащихся с другими способами «тайной переписки». Выбор стихов для шифрования зависел от возраста и интересов конкретной группы.

Список использованной литературы:

1. Депман И.Я., Виленкин Н.Я. За страницами учебника математики. Пособие для учащихся 5-6 классов средней школы. — М.: Просвещение, 1989. — 287 с.
2. Мир математики в 40т. Т.2: Ж. Гомес. Математики, шпионы и хакеры. Кодирование и криптография./ Пер. с англ. - М.: Де Агостини, 2014. - 144 с.
3. Энциклопедия для детей. Том 11. Математика. 2-е изд., перераб. — М.: Мир энциклопедий Аванта+: Астрель 2007. — 621 с. Ред. коллегия: М. Аксёнова, В. Володин, М. Самсонов

проектирования ИС является формирование требований к создаваемому решению, т.е. разработка технического задания.

Требования отражают потребности достаточно широкой аудитории (заинтересованных сторон, будущих пользователей, заказчиков ИТ - решения и пр.), на удовлетворение которых направлен проект. Однако требования обычно претерпевают существенные изменения по мере реализации проекта: дополняются, модифицируются, сокращаются.

Состав процедур управления требованиями:

  • "Анализ проблем" - разработка и согласование правильного описания проблемы, решить которую призвана новая система.
  • "Выявление потребностей пользователей" - сбор информации о действительных потребностях пользователей создаваемого решения и других заинтересованных лиц; идентификация функций системы.
  • "Определение системы" - преобразование понимания проблемы и потребностей пользователя в обобщенное описание системы, которая будет удовлетворять эти потребности.
  • "Управление масштабом" - согласование определения системы и ограничений проекта.
  • "Уточнение определения системы" - разработка детальных требований к системе.
  • "Построение правильной системы" - методики верификации создаваемого ИТ -решения и управления изменениями.

Задачей процесса анализа проблем является осознание реальных проблем и потребностей заказчика, и предложение решения для удовлетворения этих потребностей.

Процесс включает в себя следующие этапы:

  1. Достижение соглашения об определении проблемы
  2. Выделение основных причин
  3. Выявление заинтересованных лиц и пользователей
  4. Определение границ системы, предлагаемой в качестве решения
  5. Выявление ограничений.

Выявление потребностей пользователей

Потребность - это отражение некоей личной, рабочей или бизнес-проблемы (или возможности), решение которой оправдывает замысел создания, приобретение или модернизацию системы.

Выявление потребностей сопряжено с выполнением следующих задач:

  • интервьюирование и анкетирование;
  • совещания, посвященные требованиям;
  • мозговой штурм;
  • применение "раскадровок";
  • анализ прецедентов;
  • обыгрывание ролей;
  • создание прототипов.

Определение системы

Требования к системе редко удаётся зафиксировать в едином документе. Причины кроются в сложности системы, в организации выявления и документирования требований, система может быть членом семейства родственных продуктов, проектируемая система может удовлетворять только часть выявленных требований и пр. Поэтому на этапе определения системы выбирается формат представления требований . Это может быть иерархическая структура, когда требования задаются для отдельных подсистем. Или один документ может содержать общие определения функций системы, другой - конкретные требования. (Первый обычно называется концепцией, второй - спецификацией требований).

Завершается этап разработкой и согласованием концепции системы, отражающей на верхнем уровне абстракции как проблему, так и решение.

Управление масштабом проекта

Управление масштабом проекта осуществляется с целью выявления реальных рамок проекта. При этом решаются следующие основные задачи:

  • Оценка приоритетов требований.
  • Оценка трудоёмкости выполнения требований.
  • Оценка рисков.

С точки зрения приоритетов функции делятся на критические (без которых система не может существовать), важные и полезные. Трудоемкость и риск оценивается по шкале "низкий - средний - высокий". После этого применяются эвристические правила принятия решений по организации проекта. Например:

  • если функция является критической и имеет высокий риск, то нужно реализовать эффективную стратегию снижения риска;
  • если функция является важной и имеет высокий риск она может разрабатываться "по возможности" или переносится в следующую версию;
  • если функция является полезной и имеет высокий риск, следует рассмотреть возможность её полного удаления.

Таким образом, появляется возможность объективно выделить те функции, которые, с одной стороны, необходимы заказчику, а с другой стороны, могут быть действительно реализованы в рамках проекта.

Уточнение определения системы

На этапе уточнения определения системы осуществляется детализация требований к технической реализации системы, т.е. выявляются разнообразные условия или возможности, которым должна соответствовать система. Таки образом, осуществляется переход от требований в области проблем (определённых на предыдущих этапах) к требованиям в области решений.

Требования в области решений делятся на две группы: функциональные требования и нефункциональные.

Функциональные требования определяют действия, которые должна быть способна выполнить система (без рассмотрения физических связей между её элементами). Они определяют внешнее поведение системы. Функциональные требования используются для выражения поведения системы путем задания предпосылок и возможностей, ожидаемых в качестве результата.

Нефункциональные требования описывают только атрибуты системы или среды. Нефункциональные требования служат для создания системы с приемлемым качеством.

Создание правильной системы

В процессе создания системы осуществляются два вида контроля её правильности: верификация и валидация .

Верификация - постоянно выполняемый процесс оценивания системы с целью определить, удовлетворяют ли результаты некой фазы условиям, наложенным в начале данной фазы, т.е. удовлетворяют ли они потребностям последующей деятельности.

Как минимум , подлежит верификации:

  • Соответствие функций потребностям
  • Соответствие функциям производных от них прецедентов и требований
  • Полнота реализация прецедентов при проектировании
  • Поддержка при проектировании функциональных и нефункциональных аспектов поведения системы
  • Соответствие программного продукта результатам и целям проектирования
  • Полнота покрытия тестами требований и прецедентов.

Валидация - процесс оценивания системы (или компонента) во время или по окончании процесса разработки с целью определить, удовлетворяет ли она указанным требованиям.

Сведения о проекте

Фрагмент иерархии функций агентства

Функции агентства (уровень 1)

Учет персонала государственных организаций (уровень 2)

  • Ведение НСИ.
  • Сбор и хранение информации о структуре гос. организаций.
  • Ведение архивов данных.

Управление персоналом (уровень 2)

  • Планирование структуры организаций, штатных расписаний и кадровых политик .
  • Расчет заработной платы.
  • Оперативный учет движения кадров.
  • Ведение административного документооборота по персоналу и учету труда, аттестации и определению потребностей (обучение, повышение квалификации) работников.

Анализ (уровень 2)

  • Анализ кадровых процессов.
  • Подготовка по запросам аналитических и статистических отчетов.
  • Рекрутинг персонала на вакантные должности.

Планирование структуры организаций, штатных расписаний и кадровых политик (уровень 3)

  • создание и ведение корпоративной структуры предприятия или холдинга любой сложности;
  • поддержка множественных иерархических структур, объединяющих персонал: организационных, функциональных, проектных, бюджетных;
  • ведение и планирование штатного расписания (ШР);

Поддержка множественных иерархических структур (уровень 4)

  • Добавление новых типов структур;
  • Редактирование существующих типов;
  • Создание шаблонов структур;
  • Хранение истории изменений;
Таблица 5.1. Структура ТЗ
№ Раздел
1 Общие положения
2 Назначение и цели создания (развития) системы
3 Характеристика объекта автоматизации
4 Требования к системе
5 Состав и содержание работ по созданию системы
6 Порядок контроля и приемки системы
7 Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие
8 Требования к документированию
9 Источники разработки

15.1. Общие положения

  1. Полное наименование системы и ее условное обозначение;
  2. шифр темы или шифр (номер) договора;
  3. наименование предприятий (объединений) разработчика и заказчика (пользователя) системы и их реквизиты;
  4. перечень документов, на основании которых создается система, кем и когда утверждены эти документы;
  5. плановые сроки начала и окончания работы по созданию системы;
  6. сведения об источниках и порядке финансирования работ;
  7. порядок оформления и предъявления заказчику результатов работ по созданию системы (ее частей), по изготовлению и наладке отдельных средств (технических, программных, информационных) и программно-технических (программно-методических) комплексов системы;
  8. состав используемой нормативно-технической документации;
  9. определения, обозначения, сокращения

15.1.4. Перечень документов, на основании которых создается система, кем и когда утверждены эти документы

Основанием для разработки АС "Кадры" являются следующие документы и нормативные акты:

  • Государственный контракт №1/11-11-11-001 от 11.11.2008 года на выполнение работ по выполнению первого этапа работ по созданию Единой автоматизированной системы учета кадров всех государственных предприятий "АС Кадры";
  • Федеральный закон от 01 июля 2006 г. N 555-ФЗ "Управление государственными кадрами";
  • Постановление Правительства РФ от 01 января 2005 г. N 11.11 "О федеральной целевой программе "Электронные кадры (2002 - 2009 годы)";
  • Концепция информатизации федерального агентства "Государственные кадры" на 2000-2010 годы.

15.1.5. Плановые сроки начала и окончания работы по созданию системы

Плановый срок начала работ по созданию Единой автоматизированной системы учета кадров всех государственных предприятий "АС Кадры" - 01 апреля 2009 года.

Плановый срок окончания работ по созданию Единой автоматизированной системы учета кадров всех государственных предприятий "АС Кадры" - 15 декабря 2009 года.

15.1.6. Сведения об источниках и порядке финансирования работ

Источником финансирования является бюджет Российской Федерации.

Порядок финансирования определяется условиями Госконтракта.

15.1.7. Порядок оформления и предъявления заказчику результатов работ

Система передается в виде функционирующего комплекса на базе средств вычислительной техники Заказчика и Исполнителя в сроки, установленные Госконтрактом. Приемка системы осуществляется комиссией в составе уполномоченных представителей Заказчика и Исполнителя.

Порядок предъявления системы, ее испытаний и окончательной приемки определен в п.6 настоящего ТЗ. Совместно с предъявлением системы производится сдача разработанного Исполнителем комплекта документации согласно п.8 настоящего ТЗ.

15.1.8. Состав используемой нормативно-технической документации

При разработке автоматизированной системы и создании проектно-эксплуатационной документации Исполнитель должен руководствоваться требованиями следующих нормативных документов:

  • ГОСТ 34.601-90. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания;
  • ГОСТ 34.201-89. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплексность и обозначение документов при создании автоматизированных систем;
  • РД 50-34.698-90. Методические указания. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов.

ТЗ — основной документ, без которого не может быть создан полноценный технический проект (ТП), или техно-рабочий проект.

Документ ГОСТ 34.602-89 «ТЗ на создание АС» содержит в первых же строках явное указание:

1.1. ТЗ на АС является основным документом, определяющим требования и порядок создания (развития или модернизации — далее создания) автоматизированной системы, в соответствии с которым проводится разработка АС и ее приемка при вводе в действие.

Приступая к написанию ТЗ (ЧТЗ) необходимо собрать первичные сведения, которые будут отображаться на титульном листе.

Следует начинать написание ТЗ (ЧТЗ) с титульного листа. Титульный лист содержит:

  1. Наименование заказчика
  2. Наименование системы / подсистемы
  3. Наименование типа документа (ТЗ / ЧТЗ и т.д.)
  4. Наименование очереди создания АС
  5. Шифр темы
  6. Согласующие надписи

Наименование заказчика

Заказчиков может быть несколько, но лишь один из них будет основным. Сведения о составе и структуре заказчика должны быть отражены в тексте ТЗ. На титульном листе указывается основной согласованный заказчик. Могут быть следующие варианты состава заказчиков:

  1. Единственный заказчик (наиболее частая ситуация)
  2. Группа заказчиков, в которой кто-то один является основным. Например, один заказчик является функциональным, т.е. АС создаётся непосредственно для него. Другой же заказчик оплачивает разработку. На титульном листе следует отображать лишь одного заказчика. Этот вопрос следует предварительно согласовать с руководством заказчиков. Обычно этот вопрос относится к компетенции менеджера проекта.
  3. В отдельных случаях заказчик может потребовать указать наименование исполнителя, без указания собственного наименования. Этот вопрос также следует предварительно согласовать с заказчиком.

Как правило у заказчика два наименования — полное и краткое. Специалисты со стороны заказчика отрицательно относятся к ошибкам в обоих наименованиях. Обычно языковая форма наименования на титульном листе следующая: <Полное наименование заказчика> (<Краткое наименование заказчика>). Если заказчик подчиняется какой-либо вышестоящей организации, возможно следует включить её наименование в наименование заказчика.

Полные наименования госструктур часто содержат языковой фрагмент «Российская Федерация». В полном наименовании не следует сокращать наименование страны; как правило, заказчик весьма жестко реагирует на попытки использовать аббревиатуру РФ в полном наименовании. Служащие государственных учреждений, как правило, относятся подчеркнуто уважительно к государственной атрибутике. Часто подобная позиция способствует составлению длинных официальных текстов. По нашему мнению, сложившееся положение вещей следует принять как данность.

Могут быть и иные варианты наименования, не вошедшие в список.

Наименование системы / подсистемы

АС может состоять из подсистем. Подсистемы — из модулей. АС состоит из множества элементов, которые могут образовывать иерархию. Языковое обозначение этих элементов может быть различным; главное — согласовать термины с заказчиком, чтобы общаться с ним на одном языке. В явном виде ГОСТ 34.602-89 содержит лишь 2 термина — Система (АС) и Подсистема. Остальные термины д.б. определены заказчиком и исполнителем.

Наименование типа документа

В данном случае м.б. следующие типы документа:

  1. Техническое задание (ТЗ) на разработку АС
  2. Техническое задание на модификацию АС
  3. Частное техническое задание на разработку какой-либо части АС, например Подсистемы, входящей в АС
  4. Частное техническое задание на модификацию АС / Подсистемы.

ТЗ и ЧТЗ

Следует определиться с типом документа — ТЗ или ЧТЗ?

ТЗ пишется на всю Систему (АС). ЧТЗ на какую-либо часть АС — на Подсистему.

При наличии общего ТЗ на АС имеет смысл писать ЧТЗ на отдельные подсистемы. ЧТЗ предполагает наличие ТЗ.

Если речь идёт о написании ЧТЗ, тогда на титульном листе следует указывать 2 наименования: наименование АС и наименование Подсистемы.

Документы ГОСТ серии 34 не содержат термина «Частное техническое задание». Вместе с тем в документе ГОСТ 34.003-90 «АС. Термины и определения» читаем:

1.2. ТЗ на АС разрабатывают на систему в целом, предназначенную для работы самостоятельно или в составе другой системы.

Дополнительно могут быть разработаны ТЗ на части АС: на подсистемы АС, комплексы задач АС и т.п. в соответствии с требованиями настоящего стандарта; на комплектующие средства технического обеспечения и программно-технические комплексы в соответствии со стандартами ЕСКД и СРПП; на программные средства в соответствии со стандартами ЕСПД; на информационные изделия в соответствии с ГОСТ 19.201 и НТД, действующей в ведомстве заказчика АС.

Разработка и модификация

В требованиях к содержанию документа ТЗ (см. ГОСТ 34.602-89) используются следующие термины:

  1. Разработка АС
  2. Модификация АС
  3. Развитие АС
  4. Модернизация АС

Трудно провести чёткую границу между этими понятиями (кроме п.п. 1-2). Поэтому мы предлагаем рабочую версию определений, не претендующую на полноту.

Разработка АС — написание кода, документации, проведение пусконаладочных работ, внедрение и т.д. с нуля.

Модификация АС — внесение согласованных изменений в уже существующую АС.

Развитие АС — дополнение АС какими-либо новыми элементами (например, новой подсистемой)

Модернизация АС — перевод АС на новую платформу (например на новую ОС).

Важно с самого начала определиться с объемом этих понятий и использовать их сознательно, включив в наименование типа документа (или в наименование АС).

От понимания этих терминов будет зависеть состав работ проектной команды, сроки исполнения, объём необходимых ресурсов, характер последующих испытаний и т.д.

Наименование очереди создания АС

Следует различать два понятия:

  1. стадии и этапы создания АС (см. ГОСТ 34.601-90 «АС. Стадии создания»)
  2. очередь создания АС

ГОСТ 34.003-90 ИТ. «Комплекс стандартов на АС. АС. Термины и определения» так определяет термины:

очередь создания АС — часть АС, для которой в техническом задании на создание АС в целом установлены отдельные сроки ввода и набор реализуемых функций

стадия создания АС — одна из частей процесса создания АС, установленная нормативными документами и заканчивающаяся выпуском документации на АС, содержащей описание полной, в рамках заданных требований, модели АС на заданном для данной стадии уровне, или изготовлением несерийных компонентов АС, или приемкой АС в промышленную эксплуатацию

этап создания АС — часть стадии создания АС, выделенная по соображениям единства характера работ и (или) завершающего результата или специализации исполнителей

ГОСТ 34 в явном виде не объясняет различие между стадиями/этапами создания АС и очередями создания АС.

На практике часто прибегают к следующей схеме: создание АС делится на очереди (1-я, 2-я и т.д.). Внутри каждой очереди работы делятся на стадии и этапы. Схема очередности создания АС должна содержаться в конкурсной документации и дополнительно согласовываться с заказчиком.

Шифр темы

Следует различать понятия:

  1. Шифр темы
  2. Краткое наименование АС
  3. Децимальный номер

Шифр темы — это краткое (как правило буквенное) обозначение АС. Шифр темы может не совпадать с кратким наименованием АС. Шифр темы следует уточнять у заказчика. Качественно написанная конкурсная документация содержит шифр темы (такое случается не часто). Не все заказчики обладают оргструктурой, отвечающей за присвоение системам шифров и децимальных номеров.

Если заказчик по тем или иным причинам не сообщает шифр темы следует воспользоваться кратким наименование АС, или придумать собственный шифр темы и согласовать его с заказчиком. Такая практика возможна.

ТЗ — НЕ имеет децимального номера. Децимальный номер присваивается документам технорабочего проекта (ТРП). ТЗ — не является частью ТРП. Децимальный номер, как правило формируется исполнителем, однако возможен вариант, при котором присвоение номер осуществляет заказчик. Этот вопрос следует уточнять у Заказчика.

Согласующие надписи

Состав согласующих надписей зависит от заказчика и исполнителя. Обычно, на ранней стадии создания АС заказчик отказывается комментировать данный вопрос, т.к. в начале проекта неясно кто станет подписывать ТЗ и ТРП с его стороны. Однако сами консультации по данной теме целесообразно проводить как можно раньше. Практика показывает, что принятие решения со стороны заказчика относительно состава должностных лиц, ставящих свои подписи — занимает длительное время.

Имеет смысл подготовить обычное ТЗ с титульным листом без подписей и отдельный комплект титульных листов с местами для подписей на каждый проектный документ (ТЗ, ТРП, ПМИ и т.д.)

Лист согласования

Лист согласование — формальная часть ТЗ. Лист согласования — это самый последний лист ТЗ, содержащий подписи исполнителей и представителей заказчика. Не следует путать лист согласования и лист регистрации изменений ТЗ НЕ содержит лист регистрации изменений. ТЗ не изменяется. Если в утвержденное ТЗ требуется внести изменения — пишется отдельный документ — дополнительное ТЗ (допТЗ).