beanz Magazine

JBrew on Flickr

Codurile secrete, sau cifrele, sunt o modalitate excelentă de a preda gândirea computațională.

În timp ce puteți folosi computere pentru a descifra codurile secrete, numite și cifre, acestea nu sunt întotdeauna necesare. Iar computerele pe cont propriu nu pot decoda codurile secrete. Computerele au nevoie de oameni care să le ofere indicații. Iar oamenii trebuie să se gândească la o serie de întrebări, să elaboreze reguli pentru soluțiile posibile și să decidă când o soluție posibilă ar trebui abandonată în favoarea alteia.

Acest proiect vă va conduce printr-o metodă de nivel înalt pentru a crea coduri secrete și cifrări, precum și pentru a găsi modalități de a le decoda. Evident, domeniul cifrului este vast și complicat. Acest puzzle este pur și simplu distractiv. De asemenea, am modelat acest proiect după un plan de lecție Google mai complicat, care este legat mai jos. Și am adunat un set de link-uri online pentru a vă ajuta să descoperiți propriile coduri secrete, precum și idei despre cum să le descifrați.

Dacă sunteți gata, să începem.

Ce este un cod secret sau cifru?

Un cod secret, sau cifru, este pur și simplu o înlocuire a unei litere din alfabet cu o altă literă sau număr. Aș putea spune, de exemplu, că în loc să scriu litera E voi scrie în schimb litera F. Astfel, house devine housf.

Un alt tip de cod secret transpune, sau schimbă, ordinea literelor dintr-un mesaj. Deci house ar putea deveni uoesh.

O altă modalitate de a crea coduri secrete este de a plasa cuvinte, litere sau caractere fără sens între litere sau caractere cu sens. De exemplu, ați putea să luați o bucată de carton de dimensiunea hârtiei de scrisori, să decupați pătrate sau dreptunghiuri, să puneți o bucată de hârtie sub carton, să vă scrieți mesajul folosind spațiile de carton decupate, apoi să ridicați cartonul și să completați restul hârtiei ca și cum ar fi vorba de o singură literă. Doar atunci când așezați din nou cartonul pe litera dvs. veți vedea mesajul real.

Procesul de codificare și apoi de decodificare a unui mesaj se numește criptografie. Pentru a face criptografie, veți avea nevoie de un mesaj în text simplu, de un set de reguli (algoritm) pentru a codifica mesajul și de o cheie care să vă ajute la decodificarea mesajului. În unele cazuri, veți specifica, de asemenea, timpul în care algoritmul și cheile sunt în vigoare.

Cifrele sunt ușor diferite de coduri. Un cifru amestecă sau utilizează litere sau caractere diferite. Un cod înlocuiește un cuvânt cu un alt cuvânt sau propoziție. De exemplu, FWIW sau OMG sunt coduri, nu-i așa? FWIW înlocuiește for what it’s worth, iar OMG înlocuiește Oh My God!

Pentru acest proiect, ne vom concentra pe un model simplu de înlocuire a literelor și caracterelor.

Cum se creează un cod secret sau un cifru?

Îți amintești exemplul meu de înlocuire a literei E cu litera F, astfel încât house devine housf?

Ce se întâmplă dacă spun că litera E va fi înlocuită cu literele F plus literele R și K? Ce se întâmplă dacă trebuie să folosesc un cuvânt cu F, R sau K în ele? Crearea unei propoziții în acest fel ar putea deveni foarte repede confuză. Soluția este de a crea un tipar sau un set de reguli (numit algoritm în informatică), folosit pentru a traduce orice propoziție codificată cu tiparul tău.

Pentru început, să spunem că tiparul nostru va deplasa pur și simplu toate literele din alfabet cu două spații spre dreapta. Astfel, litera E devine litera G, litera G devine litera I, și așa mai departe.

Cu acest tipar simplu, house devine iqwug. Ați putea să vă dați seama ce înseamnă iqwug?

Cum descifrezi un cod secret sau un cifru?

Îți amintești modelul nostru simplu în care am decalat literele alfabetului cu două spații spre dreapta, astfel încât house devine iqwug? Haideți să vorbim despre modalitățile prin care am putea sparge sau decoda acest cuvânt.

Ceea ce ați putea observa mai întâi este că iqwug este un eșantion extrem de mic, un cuvânt de numai cinci caractere. Pentru a descifra orice cod, aveți nevoie de cât mai multe exemple de cuvinte, propoziții și paragrafe codificate. Un cuvânt de cinci caractere ar putea fi imposibil de descifrat fără alte exemple.

Când aveți un eșantion mare de cuvinte și propoziții codificate cu același model, devine posibil să aplicați alte modele. De exemplu, în limba engleză, litera E este foarte frecventă.

Un eșantion mare de cuvinte codificate cu modelul nostru care deplasează literele cu două spații, transformând litera E în litera G, ar avea probabil mai multe G-uri decât majoritatea sau toate celelalte litere. Am putea începe să încercăm să decodăm propoziția noastră prin schimbarea literei G în E. Apoi am putea să ne uităm la modul în care E a devenit G: ne-am putea da seama că G se află la două litere la stânga lui E în alfabetul englezesc și am putea încerca să mutăm celelalte litere din mesajul nostru codificat cu două spații spre stânga.

Decodarea și descifrarea mesajelor codificate necesită multă gândire, precum și încercări și erori. Este un puzzle distractiv de rezolvat.

Încercați propriul cifru

Dacă vă amintiți, pentru a codifica și decodifica un mesaj veți avea nevoie de:

• Un mesaj text simplu.
• Un model sau un set de reguli pentru a codifica și decodifica mesajul.

Ai putea, de asemenea, să folosești o cheie, de exemplu, un dicționar, și să stabilești o perioadă de timp în care modelul sau setul tău de reguli este activ înainte de a fi înlocuit cu un alt model utilizat pentru codificarea și decodificarea mesajelor. Dar aceștia sunt pași opționali și nu sunt necesari pentru a vă distra puțin cu codurile și gândirea computațională.

Pentru a crea un cifru de substituție simplu, luați o bucată de hârtie și scrieți fiecare literă a alfabetului. Alături de fiecare literă, atribuiți o altă literă, număr sau caracter pentru a reprezenta litera originală. Puteți să le atribuiți la întâmplare sau după un model prestabilit, de exemplu, să atribuiți al doilea sau al treilea caracter la dreapta sau la stânga literei originale. Astfel, A ar putea deveni X dacă deplasați trei caractere spre stânga.

După ce aveți un mesaj de codificat, consultați alfabetul și rescrieți-vă mesajul cu litera, numărul sau caracterul atribuit fiecărei litere.

Pentru a face lucrurile mai interesante, lucrați cu un partener pentru a crea propriile modele de substituție și pentru a face schimb de mesaje codificate. Vedeți dacă reușiți să vă dați seama de metoda de substituție necesară pentru a decoda mesajul.

Dacă aveți nevoie de un mesaj lung sau nu vă puteți gândi la un mesaj, copiați un text dintr-o carte sau dintr-o pagină web pentru a-l codifica și decoda. Longer plain text will allow you to see how letter frequency might help decode a message.

Learn More

Ciphering a Sentence (Google)

Cipher (Wikipedia)

Letter Frequency

The Secret Language

Secret Codes for Cubs and Scouts

Three Secret Codes to Try With Your Kids

Create Secret Codes and Ciphers (Wiki How)

Cryptography (Wikipedia)