Расшифровка как процесс декодирования информации¶

Расшифровка — это процесс восстановления исходного содержания закодированного, зашифрованного или трудноразборчивого сообщения. В широком смысле под расшифровкой понимают любое действие, в результате которого становится понятным смысл знаков, символов, сигналов, текстов или данных, недоступных для непосредственного восприятия. В узком, техническом смысле термин чаще всего обозначает дешифрование криптографических сообщений — операцию, обратную шифрованию.

Термин применяется в нескольких областях: криптографии, лингвистике, палеографии, радиотехнике, информатике и бытовой практике. Общим для всех случаев остаётся наличие кода (правила соответствия между исходной и преобразованной формой) и ключа или метода, позволяющего этот код обратить.

¶Основные значения термина

В русском языке слово «расшифровка» используется в нескольких устойчивых значениях:

• Криптографическая расшифровка — восстановление открытого текста из зашифрованного при известном ключе.
• Дешифровка — восстановление текста без заранее известного ключа, путём анализа закономерностей; нередко рассматривается как самостоятельная дисциплина.
• Расшифровка стенограммы или записи — перевод аудиозаписи, скорописи или условных пометок в читаемый текст.
• Расшифровка обозначений — пояснение аббревиатур, символов, маркировок, кодов на товарах, документах, приборах.
• Расшифровка генетического кода — определение последовательности нуклеотидов и соответствующих ей аминокислот.

Разграничение между расшифровкой и дешифровкой принципиально: первая предполагает наличие ключа, вторая — его отсутствие и опору на криптоанализ.

¶История

Потребность в расшифровке возникла одновременно с появлением письменности и тайнописи. Уже в античности применялись простые шифры, например шифр Цезаря — сдвиг букв алфавита на фиксированное число позиций. В Средние века и Новое время расшифровка чужих посланий стала инструментом дипломатии и военного дела: при дворах европейских государств существовали «чёрные кабинеты» — службы перлюстрации и дешифровки корреспонденции.

Значительный вклад в теорию и практику расшифровки внесли работы по криптоанализу XX века. Дешифровка немецкой шифровальной машины «Энигма» в годы Второй мировой войны, осуществлённая в британском центре Блетчли-Парк при участии Алана Тьюринга, считается одним из крупнейших практических успехов криптоанализа. В России систематические работы по криптографии и дешифровке велись в специальных подразделениях, а впоследствии — в академических институтах и профильных организациях.

Отдельное направление — расшифровка древних письменностей. Так, египетские иероглифы были расшифрованы Жаном-Франсуа Шампольоном в 1822 году благодаря Розеттскому камню с параллельными текстами. Позднее были прочитаны клинопись, линейное письмо Б и другие системы письма.

¶Методы

Способы расшифровки зависят от типа кода и доступной информации.

• При известном ключе применяется обратное преобразование: подстановка, перестановка, арифметические операции, снятие гаммы.
• При неизвестном ключе используются статистические методы: частотный анализ букв и буквосочетаний, анализ повторяемости, метод вероятных слов, поиск слабых мест алгоритма.
• Для аудиозаписей применяется прослушивание, сегментация, сопоставление с контекстом и, в современных условиях, автоматическое распознавание речи.
• Для древних текстов — сопоставление параллельных надписей, анализ иконографии, изучение родственных языков.

Современная расшифровка в информатике опирается на вычислительные мощности: перебор ключей, криптоаналитические атаки, машинное обучение для распознавания образов и речи.

¶Расшифровка и шифрование

Шифрование и расшифровка образуют пару взаимно обратных операций. В симметричных криптосистемах для обеих операций используется один и тот же ключ, в асимметричных — разные: открытый ключ шифрует, закрытый расшифровывает. Стойкость системы определяется тем, насколько трудоёмкой оказывается расшифровка без знания ключа. Современные алгоритмы, такие как AES или ГОСТ 34.12-2018, рассчитаны на то, что прямой перебор ключей практически неосуществим при существующих вычислительных возможностях.

¶Применение

Расшифровка востребована в самых разных сферах:

В повседневной жизни расшифровка чаще всего означает пояснение условных обозначений: например, расшифровка аббревиатуры, кода региона в номере автомобиля или маркировки на упаковке.

¶Значение

Расшифровка обеспечивает доступ к информации, скрытой формой представления. Она лежит в основе защиты данных, исторической науки, судебной экспертизы и повседневной коммуникации. Развитие вычислительной техники одновременно упростило автоматическую расшифровку одних типов данных и сделало практически невозможной расшифровку других, что определяет постоянное соперничество между методами шифрования и криптоанализа.

Источники: учебные пособия по криптографии, работы по истории криптоанализа, материалы по дешифровке древних письменностей, справочные издания по информатике и лингвистике.