Побуквенное кодирование

Криптология

Конфиденциальной (секретной) информацией называется информация, которая по соглашению между ее отправителем и получателем не предназначена для третьих лиц.

Исследованием и разработкой математических методов конфиденциальной информации, передаваемой отправителем получателю по общедоступным каналам связи, занимается криптология, одной из составляющих которой является криптография. Криптография разрабатывает методы защиты информации, т.е. представляет один из классов кодирования с целенаправленным изменением открытого текста, которое затрудняет получение содержащейся в нем конфиденциальной информации.

Двоичный код

В современных компьютерах любая информация представляется в виде двоичных кодов, т.е. упорядоченных наборов двух различных символов, которые обычно обозначаются через 0 и 1. Таким образом, алфавит, в котором записываются сообщения, считаем состоящим из двух символов Он называется двоичным алфавитом.

Тогда сообщение есть конечная последовательность символов этого алфавита.

Это простейшее алфавитное кодирование, которое является взаимно-однозначным, так как каждому символу исходного алфавита ставится в соответствие определенное двузначное число.

Например, натуральному числу 23 соответствует двоичное число 10111, поскольку

Полезно запомнить запись в двоичной системе первых шестнадцати натуральных чисел

При выполнении арифметических операций над числами в двоичной системе используются следующая таблицы сложения и умножения:

0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=10

Равномерное алфавитное двоичное кодирование; байтовый код.

Закодироватьтекст – значит сопоставить ему другой текст. Кодированиеприменяется при передаче данных – для того, чтобы зашифровать текст от посторонних, чтобы сделать передачу данных более надежной, потому что канал передачи данных может передавать только ограниченный набор символов (например, - только два символа, 0 и 1) и по другим причинам.

При кодировании заранее определяют алфавит, в котором записаны исходные тексты (исходный алфавит) и алфавит, в котором записаны закодированные тексты (коды), этот алфавит называется кодовымалфавитом. В качестве кодового алфавита часто используют двоичныйалфавит, состоящий из двух символов (битов) 0 и 1. Слова в двоичном алфавите иногда называют битовыми последовательностями.

Побуквенное кодирование

Наиболее простой способ кодирования – побуквенный. При побуквенном кодировании каждому символу из исходного алфавита сопоставляется кодовое слово – слово в кодовом алфавите. Иногда вместо «кодовое слово буквы» говорят просто «код буквы». При побуквенном кодировании текста коды всех символов записываются подряд, без разделителей.

Пример. Исходный алфавит – алфавит русских букв, строчные и прописные буквы не различаются. Размер алфавита – 33 символа.

Кодовый алфавит – алфавит десятичных цифр. Размер алфавита - 10 символов.

Применяется побуквенное кодирование по следующему правилу: буква кодируется ее номером в алфавите: код буквы А – 1; буквы Я – 33 и т.д.

Тогда код слова АББА – это 1221.

Внимание: Последовательность 1221 может означать не только АББА, но и КУ (К – 12-я буква в алфавите, а У – 21-я буква). Про такой код говорят, что он НЕ допускает однозначного декодирования

Пример.Исходный и кодовый алфавиты – те же, что в примере 1. Каждая буква также кодируется своим номером в алфавите, НО номер всегда записывается двумя цифрами: к записи однозначных чисел слева добавляется 0. Например, код А – 01, код Б – 02 и т.д.

В этом случае кодом текста АББА будет 01020201. И расшифровать этот код можно только одним способом. Для расшифровки достаточно разбить кодовый текст 01020201 на двойки: 01 02 02 01 и для каждой двойки определить соответствующую ей букву.

Такой способ кодирования называется равномерным.Равномерное кодирование всегда допускает однозначное декодирование.