jak zrobić i używać koła szyfrowego

zawartość artykułu

1. Czym jest Kryptografia?
1.1. Historia kryptografii i kodowania wiadomości
1.2. Różne sposoby szyfrowania wiadomości
2. Materiały potrzebne do wykonania koła szyfrowego
3. Instrukcja wykonania koła szyfrowego Cezara
4. Jak używać koła Cypher Caesar
4.1. Szyfrowanie wiadomości
4.2. Odszyfrowanie wiadomości
5. Co rozwiniesz i czego się nauczysz

czym jest Kryptografia?

Kryptografia (kryptologia) to badanie sposobów prowadzenia bezpiecznej komunikacji. Dokładniej, kryptografia bada sposoby szyfrowania i deszyfrowania wiadomości, aby pozostały one prywatne i zajmuje się opracowywaniem protokołów, które mogą w tym pomóc. Słowo kryptografia pochodzi od greckich słów kryptós, co oznacza „ukryty” i graphein, co oznacza pisanie.

Historia kryptografii i kodowania wiadomości

Kryptografia była używana od czasów starożytnych, ponieważ zawsze istniała potrzeba zachowania poufności niektórych wiadomości. Najstarszy szyfr pochodzi z Egiptu i datowany jest na rok 1900 pne, ale różne sposoby kodowania wiadomości zostały znalezione w różnych kulturach, od Grecji i Persji po Indie.

jeden z bardziej popularnych szyfrów zastępczych, szyfr Cezara, został wymyślony przez Juliusza Cezara jako sposób na wysyłanie tajnych wiadomości do swoich generałów. Jest również znany jako szyfr Shift.

we współczesnej historii najbardziej znanym przykładem szyfrowania Była maszyna Enigma, której Niemcy używali do kodowania swoich wiadomości podczas ii Wojny Światowej. Brytyjski bombe był maszyną odszyfrowującą zaprojektowaną i opracowaną przez Alana Turinga w Bletchley Park, która miała ogromny wpływ na zakończenie II Wojny Światowej.

dzisiaj, wiele czasu i wysiłku zostało włożone w znalezienie nowych i lepszych sposobów zabezpieczenia naszej komunikacji i prywatności. Kryptografia jest szczególnie ważna w dziedzinie bezpieczeństwa w Internecie ze względu na ogromną ilość danych przepływających dziś w Internecie i niebezpieczeństwo hakowania prywatnych danych.

różne sposoby szyfrowania wiadomości

w przeszłości kryptografia skupiała się na sposobach, aby niektóre Wiadomości (Zwykły tekst) były niezrozumiałe (zaszyfrowany). Proces odwrotny, zwany deszyfrowaniem, przekłada zaszyfrowany tekst z powrotem na zwykły tekst.

pierwszymi metodami szyfrowania wiadomości były transpozycje, proste szyfrowanie liter w zdaniu (anagram). Następnie pojawił się szyfr zastępczy, który reprezentuje algorytmiczny sposób szyfrowania wiadomości. Używa klawisza (liczby), który przesuwa tekst zwykły o liczbę liter (przykład: a staje się D, jeśli Klawisz ma wartość 3).

szyfr Cezara jest przykładem szyfru zastępczego. Klucz ten powinien być utrzymywany w tajemnicy między osobami zaangażowanymi w komunikację. Jednak ta metoda jest dość podatna na ataki brute force, ponieważ istnieje ograniczona liczba możliwych kluczy.

później istniały różne metody, w których kluczem było słowo. To było bezpieczniejsze, ale nie było zbyt trudne do złamania.

we współczesnych czasach, z mocą komputerów, potrzebujemy znacznie lepszych sposobów szyfrowania informacji. Wielkim przełomem była zmiana klucza symetrycznego (zarówno nadawca, jak i odbiorca mają ten sam klucz)na asymetryczny lub publiczny.

w tym systemie klucz publiczny, który jest używany do szyfrowania, jest swobodnie rozpowszechniany i sparowany z kluczem prywatnym. Klucz prywatny jest używany do deszyfrowania i musi pozostać tajny. Zmiana ta miała ogromny wpływ na zwiększenie bezpieczeństwa naszej komunikacji.

bez wątpienia ta dziedzina będzie się nadal rozwijać, ponieważ metody hakerów, którzy chcą uzyskać dostęp do naszych prywatnych informacji, również są coraz lepsze.

ale wybierzmy się w podróż do historii i stwórzmy własne koło szyfrowe w taki sposób, jak zrobił to Juliusz Cezar.

materiały potrzebne do wykonania koła szyfrowego

1. karton. Użyjemy tektury do wykonania wirujących kółek dla naszego szyfru. Zwykłe kartonowe pudełko będzie dobre. Możemy również użyć zwykłego papieru, ale grubsze materiały, takie jak tektura, byłyby łatwiejsze do pracy.
2. Użyjemy dzielnika do stworzenia dwóch kółek na naszej tekturze. Jeden mniejszy i jeden większy. Będą podstawą naszego koła szyfrowego.
3. Nożyczki. I nie możemy wyciąć kółek z kartonu bez nożyczek. Zamiast nożyczek możemy również użyć skalpela, jeśli jest to wygodniejsze.
4. Użyjemy linijki, aby utworzyć równe pola na naszym kole szyfrowym. Linijka jest świetna, ponieważ możemy ciągnąć proste linie przez oba koła, które stworzyliśmy z tektury. Tutaj możemy również użyć kątomierza do mierzenia równych pól i tworzenia linii pomocniczych, które połączymy z miarką.
5. Pin. Potrzebujemy jednego Pina, aby połączyć mniejsze i większe kółka kartonowe, aby uzyskać wirujące koło.
6. Ołówek. Będziemy potrzebować ołówka do rysowania linii i tworzenia pól na naszym kole szyfrowym. Ponadto będziemy go potrzebować do pisania listów, których użyjemy do odszyfrowania wiadomości.
7. kolorowe ołówki lub markery. Możemy użyć różnych kolorowych ołówków lub markerów do dekoracji naszego koła szyfrowego. Nie są obowiązkowe, ale z pewnością sprawią, że nasze koło będzie wyglądać świetnie.

instrukcja tworzenia koła szyfrowego Caesar

możesz obejrzeć film na początku artykułu, aby zobaczyć tworzenie koła szyfrowego w akcji, lub kontynuować czytanie instrukcji krok po kroku, jak je wykonać.

1. weź jeden kawałek tektury i przegrodę. Rozłóż dzielnik do jego maksymalnego promienia i narysuj okrąg. Koło około 20 cm będzie dobre dla naszego większego koła, ale możesz je jeszcze zwiększyć Dla większego koła szyfrowego.
2. weź drugi kawałek kartonu i przegrodę i narysuj jeden mniejszy okrąg. Możesz użyć linijki

   aby zmierzyć kilka centymetrów mniejszy promień. Wystarczy 3-4 cm mniejszy promień niż pierwszy okrąg.

3. Wytnij oba okręgi nożyczkami lub skalpelem.
4. weź jeden pin i połącz mniejsze koło z większym okręgiem, przypinając je razem na środku. Na razie powinniśmy usunąć szpilkę, ponieważ chcieliśmy tylko stworzyć małą dziurkę, aby zaznaczyć środek. Tak więc usuń szpilkę, ale zachowaj okręgi tak – jak były-mniejsze na większych w środku.
5. Metoda 1, bez kątomierza: weź linijkę i ołówek i narysuj poziomą i pionową linię, która przechodzi przez środek (gdzie jest otwór od szpilki). Teraz podzieliliśmy oba koła na 4 części. Narysuj jeszcze 2 linie, tym razem po przekątnej. Teraz podzieliliśmy okręgi na 8 części. Teraz narysuj więcej linii w środku każdego pola, aby uzyskać 16 części. I jeszcze raz, aby uzyskać 32 części. To wystarczy, aby zmieścić cały alfabet.
6. Metoda 2, z kątomierzem: jeśli masz kątomierz, teraz byłby to dobry czas, aby go użyć. Możesz utworzyć pola o tym samym rozmiarze, bez względu na to, ile pól potrzebujesz. Na przykład, jeśli chcesz mieć 26 pól, aby zmieścić wszystkie litery alfabetu angielskiego, możesz podzielić 360 przez 26 (360 stopni / 26 pól=13,85). Powinniśmy narysować linię co 13,85 stopnia wokół naszego koła szyfrowego.
7. teraz ponownie użyj kołka, aby połączyć mniejsze koło z większym. Dzięki temu mniejsze koło może obracać się wewnątrz większego koła.
8. Zapisz litery alfabetu w polach obu okręgów w tej samej kolejności. Jeśli nie ma żadnych dodatkowych pól, możesz narysować dowolny kształt lub pozostawić pusty.
9. Pokoloruj i udekoruj swoje koło za pomocą kolorowych ołówków lub markerów i jesteś gotowy do szyfrowania i rozszyfrowywania tajnych wiadomości!

Jak korzystać z koła Cypher Caesar

szyfrowanie wiadomości

wybierz klucz, którego użyjesz. Na przykład, powiedzmy, że kluczem jest 5-prawo.

Zapisz klucz, a osoba, do której wysyłasz wiadomość, ta, która odszyfruje wiadomość, musi znać ten klucz. Wyrównaj oba okręgi koła szyfrowego. Więc ta sama litera na mniejszym okręgu musi być poniżej tej litery na większym okręgu.

teraz przesuń mniejszy (dolny) okrąg o klawisz kilka razy w kierunku, który znajduje się na klawiszu. W naszym przykładzie, gdzie kluczem jest 5-prawo, A stanie się F (B -1, C-2, D-3, E-4, F-5).

Zapisz na papierze swój zaszyfrowany tekst z mniejszego koła. Znajdujemy literę, którą chcemy zaszyfrować na dużym okręgu i piszemy na papierze odpowiednią literę (zaszyfrowaną literę) z mniejszego okręgu.

odszyfrowanie wiadomości

masz tajną wiadomość! Super. Musisz znać klucz, za pomocą którego wiadomość jest zaszyfrowana. Więc masz jakiś bełkot na papierze i klucz, który mówi 5-w prawo.

weź swoje koło i wyrównaj je tak, aby była ta sama litera na górze i na Dolnym okręgu.

teraz przesuń mniejszy (dolny) okrąg o kluczową liczbę razy-5 razy w prawo. Spójrz na zaszyfrowaną literę z papieru na mniejszym okręgu i zapisz odpowiednią literę na dużym okręgu nad nią. Kiedy skończysz ze wszystkimi literami, poznasz swoją wiadomość!

czego się nauczysz i nauczysz

• podstawowa wiedza kryptograficzna – szyfrowanie, deszyfrowanie, algorytmy.
• umiejętności inżynierskie-poprzez projektowanie i tworzenie własnego narzędzia szyfrującego.
• umiejętności matematyczne-za pomocą klucza musimy liczyć.
• Alfabet-pisanie i czytanie liter do szyfrowania i deszyfrowania wiadomości.
• umiejętności logiczne-myśląc o systemie do szyfrowania wiadomości i odczytując klucz musimy je odszyfrować.
• umiejętności okulistyczne – korzystając z koła rozwiniemy umiejętności okulistyczne.

jeśli jesteś zainteresowany zabawnymi zajęciami z technologii i matematyki bez korzystania z ekranu, sprawdź:

• jak zrobić Hanoi tower za doskonałą logiczną łamigłówkę, która może być łatwa lub trudna tak bardzo, jak chcesz.
• poznaj tajemniczą liczbę Pi (Π), aby dowiedzieć się o tej fascynującej liczbie i w łatwy sposób ją zademonstrować.
• zabawne zajęcia do Ćwiczenia pasujących wzorców, aby poprawić umiejętności logiczne, a aktywność jest odpowiednia nawet dla najmłodszych odbiorców.
• jak zrobić zegar KARTONOWY i nauczyć się mówić o czasie to świetna czynność, aby uczyć dzieci o zegarze i czasie w zabawny sposób. I masz już wszystkie potrzebne materiały.
• lub możesz przejść nieco bardziej zaawansowany i nauczyć się tworzyć własny projektor z kartonu i oglądać filmy na dużym ekranie w dowolnym miejscu.

Zapisz się do naszego newslettera

Jeśli szukasz świetnych zajęć STEM dla dzieci i wskazówek dotyczących rozwoju dziecka, jesteś we właściwym miejscu! Sprawdź poniższe kategorie, aby znaleźć odpowiednią aktywność dla siebie.