ОПЕРАЦИЯ «НУЛЕВОЙ ДЕНЬ» █
[ ИГРА ]
☀ УЛИЧНЫЙ РЕЖИМ — установи максимальную яркость экрана
// режим
// ключ (сдвиг)
KEY = 3
// сообщение
// результат
_ ожидание...
алгоритм: CAESAR
ключ: +3
символов: 0
статус: ГОТОВ
// выбери миссию
// счёт агента
0 очков
// частотный взлом
введи перехваченное сообщение. система покажет частоту букв — найди самую частую и угадай ключ (в русском тексте чаще всего встречается «О»).
// частота букв
// топ-3 вероятных ключа
_ введи текст выше...
// ШИФР ВИЖЕНЕРА — ПОЛИАЛФАВИТНЫЙ
В отличие от Цезаря, каждая буква шифруется своим сдвигом — его задаёт ключевое слово. Ключ повторяется циклически. Частотный анализ не работает напрямую.
ТЕКСТ: Ш И Ф Р КЛЮЧ: К О Д К ← повторяется СДВИГ: 11 15 4 11 ШИФР: Г Ч Ш Ы
// инструмент виженера
// текст
// ключевое слово
// результат
_ ожидание...
// миссии — виженер
// АСИММЕТРИЧНОЕ ШИФРОВАНИЕ — RSA
RSA использует два ключа: публичный (n, e) — для шифрования, и приватный (n, d) — для расшифровки. Зная публичный ключ, вычислить приватный математически сложно.
1. Выбрать простые p, q → n = p × q 2. φ(n) = (p−1) × (q−1) 3. Публичный ключ e: gcd(e, φ(n)) = 1 4. Приватный ключ d: d×e ≡ 1 (mod φ(n)) 5. Шифровать: C = M^e mod n 6. Расшифровать: M = C^d mod n
// калькулятор: a ^ b mod n
^ mod = ?
// миссии — rsa
// счёт агента — уровень 2
0 очков
// СОДЕРЖАНИЕ
0. Что такое шифрование? 1. Как пользоваться игрой 2. Шифр Цезаря — сдвиг по алфавиту 3. Частотный анализ — взлом без ключа 4. Шифр Виженера — полиалфавитный шифр 5. RSA — шифрование с двумя ключами 6. Советы по каждой миссии
// 0. ЧТО ТАКОЕ ШИФРОВАНИЕ?

Шифрование — это способ превратить обычный текст в нечитаемый набор символов, который может расшифровать только тот, кто знает секретный ключ.

Шифры используются тысячи лет — от секретных посланий римских полководцев до банковских операций в интернете. Каждый раз, когда ты видишь 🔒 в браузере, значит твои данные зашифрованы.

// КЛЮЧЕВЫЕ ПОНЯТИЯ

Открытый текст — исходное сообщение: «ПАРОЛЬ»

Шифртекст — зашифрованное сообщение: «УДФТПА»

Ключ — секрет, с помощью которого шифруют и расшифровывают

Алгоритм — правило, по которому выполняется шифрование

// 1. КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ИГРОЙ

В игре пять вкладок. Вот что делать в каждой:

1
[ ИНСТРУМЕНТ ] — главный шифровальный инструмент. Выбери режим ЗАШИФРОВАТЬ или РАСШИФРОВАТЬ, подбери ключ ползунком и введи текст. Результат появится сразу.
2
[ МИССИИ ] — задания уровня 1 (шифр Цезаря). Используй инструмент, чтобы расшифровывать перехваченные сообщения и получать очки.
3
[ ВЗЛОМ ] — частотный анализ. Вставь зашифрованный текст и система покажет, какие буквы встречаются чаще всего. Это помогает угадать ключ.
4
[ МИССИИ 2 ] — задания уровня 2. Здесь нужно работать с шифром Виженера и RSA — более сложными методами.
5
[ СПРАВКА ] — эта страница. Возвращайся сюда, если что-то непонятно.
// ПОДСКАЗКА

Если застрял — нажми кнопку [ ПОДСКАЗКА ] под заданием. Она не даст ответ, но покажет, в каком направлении думать.

// 2. ШИФР ЦЕЗАРЯ
// история

Гай Юлий Цезарь использовал этот шифр более 2000 лет назад для военных приказов. Он сдвигал каждую букву алфавита на 3 позиции вперёд. Враги, перехватив письмо, не могли его прочитать.

// принцип работы

Каждая буква заменяется другой буквой, которая стоит на N позиций позже в алфавите. N — это ключ. В русском языке 33 буквы (А=0 ... Я=32). Когда алфавит заканчивается, он начинается сначала.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
// пример: зашифруем «ПРИВЕТ» с ключом +3
БукваПРИВЕТ
Позиция161792519
+31920125822
РезультатТУЛЕЗХ
ПРИВЕТ → (ключ +3) → ТУЛЕЗХ
// «кольцо» — когда алфавит заканчивается

Что если к букве Я (позиция 32) прибавить ключ +3? Получается 35, но букв только 33 (0–32). Тогда «заворачиваемся»: 35 − 33 = 2 → это буква В.

Я
позиция 32
→
+3
В
позиция 2
Я (32) + 3 = 35 → 35 mod 33 = 2 → В
// расшифровка

Чтобы расшифровать, нужно вычесть ключ. Если шифровали с ключом +3, расшифровываем с ключом −3 (в инструменте переключись в режим РАСШИФРОВАТЬ).

ТУЛЕЗХ → (ключ −3) → ПРИВЕТ
// ДВОЙНОЕ ШИФРОВАНИЕ

Если зашифровать дважды — сначала ключом +4, потом ключом +9 — итог такой же, как при одном шифровании ключом +13 (4 + 9 = 13). Два сдвига просто складываются!

// 3. ЧАСТОТНЫЙ АНАЛИЗ
// почему это работает

В любом длинном русском тексте одни буквы встречаются намного чаще других. При шифре Цезаря буквы заменяются, но их частота не меняется. Самая частая буква в шифртексте — это, скорее всего, зашифрованная буква «О».

// самые частые буквы в русском языке
О
10.97% — самая частая
Е
8.45%
А
8.01%
И
7.35%
Н
6.70%
Т
6.26%
С
5.47%
Р
4.73%
// как вычислить ключ

Допустим, в шифртексте чаще всего встречается буква У (позиция 20). Предполагаем, что она — зашифрованная «О» (позиция 15). Ключ = 20 − 15 = 5.

Самая частая → У (позиция 20) «О» в алфавите → позиция 15 Ключ = 20 − 15 = 5
1
Вставь шифртекст во вкладку [ ВЗЛОМ ]
2
Найди букву с самой высокой частотой (выделена зелёным)
3
Система покажет три вероятных ключа — попробуй каждый в [ ИНСТРУМЕНТЕ ]
4
С правильным ключом расшифрованный текст будет иметь смысл
// ОГРАНИЧЕНИЕ МЕТОДА

Частотный анализ работает только на длинных текстах (100+ букв). Для коротких слов результат ненадёжен — мало статистики.

// 4. ШИФР ВИЖЕНЕРА
// чем отличается от Цезаря

У Цезаря все буквы сдвигаются на одно и то же число. Виженер использует ключевое слово: каждая буква сдвигается на своё число, взятое из очередной буквы ключа. Ключ повторяется циклически.

Это делает частотный анализ намного сложнее — одна и та же буква «А» в разных позициях зашифруется в разные символы.

// принцип: ключевое слово задаёт сдвиги
Ключевое слово: К О Д Позиция буквы: 11 15 4 ← это сдвиги для каждой позиции
// пример: зашифруем «ШИФР» ключом «КОД»
ТекстШИФР
Позиция текста2592117
Буква ключаКОДК
Сдвиг ключа1115411
Сумма36→3242528
РезультатГЧШЫ

* При сумме больше 32 вычитаем 33: Ш(25)+К(11)=36, 36−33=3 → Г

ШИФР → (ключ КОД) → ГЧШЫ
// ключ повторяется для длинных сообщений
Текст: А Г Е Н Т Н А П А Д Ключ: К О Д К О Д К О Д К ↑ повторяется каждые 3 буквы
// ПОЧЕМУ ВИЖЕНЕР ЛУЧШЕ ЦЕЗАРЯ

При ключе длиной 3 — каждая 3-я буква шифруется одинаково. Чтобы взломать, нужно сначала угадать длину ключа, потом применить частотный анализ отдельно к каждой «позиции» — это намного сложнее. Чем длиннее ключ — тем надёжнее шифр.

// 5. RSA — ШИФРОВАНИЕ С ДВУМЯ КЛЮЧАМИ
// аналогия: замок и ключ

Цезарь и Виженер — симметричные шифры: один ключ и для шифровки, и для расшифровки. RSA — асимметричный: ключей два, и они разные.

🔓
ПУБЛИЧНЫЙ КЛЮЧ
Как открытый замок. Его раздают всем. Любой может «закрыть» им сообщение.
🗝️
ПРИВАТНЫЙ КЛЮЧ
Только у тебя. Только он открывает то, что закрыто твоим публичным ключом.

Это значит: кто угодно может зашифровать тебе сообщение, но расшифровать его можешь только ты. Именно так работает защита в интернет-банках и мессенджерах.

// математика RSA — шаг за шагом (пример: p=3, q=11)
1
Выбери два простых числа: p = 3 и q = 11
Вычисли n = p × q = 3 × 11 = 33
2
Вычисли функцию Эйлера:
φ(n) = (p−1) × (q−1) = 2 × 10 = 20
3
Выбери публичный ключ e — число, у которого нет общих делителей с φ(n)=20.
Подходит e = 3. Публичный ключ: (n=33, e=3)
4
Найди приватный ключ d такой, что d × e mod φ(n) = 1.
7 × 3 = 21 = 20+1 → 21 mod 20 = 1 ✓
Приватный ключ: (n=33, d=7)
5
Шифруем сообщение M=2 публичным ключом:
C = M^e mod n = 2³ mod 33 = 8 mod 33 = 8
6
Расшифруем C=8 приватным ключом:
M = C^d mod n = 8⁷ mod 33 = 2 ← исходное сообщение!
// ПОЧЕМУ RSA НАДЁЖЕН

Вся защита строится на том, что знать n (публичный) — не значит уметь найти p и q. Разложить огромное число на простые множители математически очень долго. Современные RSA-ключи имеют длину 2048 бит — на их взлом компьютеру потребуются тысячи лет.

// 6. СОВЕТЫ ПО КАЖДОЙ МИССИИ
// МИССИЯ 01 — ПЕРЕХВАТ

Переключи инструмент в режим РАСШИФРОВАТЬ, поставь ключ = 3, введи шифртекст.

// МИССИЯ 02 — ЧУЖОЙ КЛЮЧ

Ключ неизвестен. Перебери значения 1, 2, 3, 4, 5 по очереди — при правильном ключе появится осмысленное слово.

// МИССИЯ 03 — ПЕРЕДАЧА

Теперь нужно зашифровать. Режим ЗАШИФРОВАТЬ, ключ = 7, текст = ХАКЕР.

// МИССИЯ 04 — ДВОЙНОЙ ШИФР

Помни: два сдвига складываются. 4 + 9 = 13. Ключ = 13, режим РАСШИФРОВАТЬ.

// МИССИЯ 05 — ФИНАЛ

Скопируй шифртекст, вставь на вкладке ВЗЛОМ. Найди самую частую букву. Вычти из её позиции 15 (позицию «О») — получишь ключ.

// МИССИИ ВИЖЕНЕРА

Используй инструмент Виженера на вкладке МИССИИ 2. Для расшифровки переключи в РАСШИФРОВАТЬ и введи ключ из задания.

// МИССИИ RSA

Иди по шагам 1→2→3→4→5. Каждый ответ из предыдущего задания нужен в следующем. Для вычислений a^b mod n используй встроенный калькулятор на вкладке МИССИИ 2.