1. Komunikace

Komunikace

Pojem komunikace je vám všem určitě dobře známý. Pojďme si nyní ukázat její složky, jež nám vymezí typy komunikace, kterými se budeme dále zabývat, ale také přiblíží její podstatu.

Co to vlastně je? Zkuste se zamyslet a formulovat, co vás napadne, když se řekne komunikace... Je to slovo, věta, řeč?

Pro lepší znázornění si představte, že s někým mluvíte. Co vás na protějšku zajímá?

• řeč, to jak s vámi dotyčný mluví, tón jeho hlasu
• postoj, jak od vás stojí daleko, kde má ruce, jak s nimi pohybuje
• oční kontakt
• projevený zájem o dané téma
• v neposlední řadě to je i volba barev oblečení
• samozřejmě zde hraje roli to s kým mluvíte - jinak se budete chovat, když půjdete s přáteli na kávu a naprosto odlišně, když vás bude čekat pracovní pohovor
• všimněte si také, že vám byl dán příklad, ať si představíte, že s někým mluvíte - jedná se tedy především o komunikaci mluvenou

Komunikaci můžeme rozdělit podle několika kritérií. Přišli byste na některá z nich?

Kritérií, podle nichž můžeme komunikaci rozdělit, je nespočetně, jmenujme tedy pro příklad:

• mluvená x psaná
• verbální x neverbální
• obsahová x interpretační
• individuální x skupinová x masová
• elektronická x osobní

Na základě výše zmíněných bodů můžeme objasnit pojem komunikace. Co všechno do komunikace spadá vidíte na obrázku obr. 1.

Obr. 1 Typy komunikace

Pojem komunikace pochází z lat. communicare = sdílet, radit se; comunikácio = účastnit se; communis = společný. Již z těchto přeložených latinských slovíček můžeme rozeznat základ veškeré komunikace.

„Komunikace znamená nejen výměnu informací a kódů, ale vzájemnou interakci subjektů, která má složité zákonitosti a pravidla, a v případě mezilidské komunikace i velmi jemnou psychologii.“ [1]

Informací a kódem zde rozumíme to, co se přenese informačním kanálem od komunikátora ke komunikantovi. Rozdíl mezi mluvenou a psanou komunikací je celkem patrný a samozřejmě i zde je nutné zdůraznit, že záleží ke komu je mluvená či psaná komunikace vedená. Mezi mnoho faktorů ovlivňující tuto komunikaci patří například spisovnost, volba expresivně zabarvených výrazů či zvolené téma.Komunikace verbální a neverbální, jak naznačuje obrázek obr. 2, vyžaduje přesnější vysvětlení. 

Obr. 2 Verbální a neverbální komunikace

Přehledně jsou pojmy vidět na mapce. Verbální komunikace(řeč, jazyk, písmo) tvoří pouhých 7 % celkového obsahu sdělení, 38 % potom intonace hlasu, tempo řeči, zaujetí pro dané téma a způsob prezentování. Největší část však tvoří komunikace neverbální, a to celých 55 %. Toto rozdělení provedl Albert Mehrabian, někdy je také nazýváno Mehrabianovo dělení komunikace. 

Obr. 3 

Neverbální komunikace má několik složek:

• oční kontakt - jeho udržování je při komunikaci velmi důležitou složkou
• mimika - pohyby svalů v obličeji, úsměv
• gestika - někdy také gestikulace napovídá, jakým směrem se komunikace bude ubírat
• posturika - celkové postavení těla, rozložení v prostoru, poloha hlavy, ramen a hrudníku vůči sobě
• haptika - doteky, například vzájemné podání rukou při přivítání či přátelské poplácání po zádech
• proxemika - vzájemné vzdálenosti vůči sobě při komunikaci (intimní, osobní, sociální sféra)

Obsah komunikace neboli téma, je stejně důležité jako jeho interpretace, čili způsob, jakým vám bude téma prezentováno. Tyto dvě složky spolu velmi úzce souvisí. Pro člověka je řeč nedílnou součástí každodenního života.Společně s vývojem informačních a komunikačních technologií se vyvíjí i nový způsob komunikace a toelektronická. Elektronická komunikace znamená v dnešní době spojení s okolním světem.Napadlo by vás, co všechno pojem elektronická komunikace obsahuje?

• propojení lidí pomocí sociálních sítí - facebook, twitter
• chaty - ICQ, Skype
• emailové schránky
• bankovní převody
• databáze osobních údajů (projekty Škola online, VZP zdravotní karta na internetu)
• poslání fotorafie, sdílení videa na serverech
• a mnohé další...

Člověk komunikuje již odpradávna a také se nějakým způsobem snaží po sobě něco zanechat a „předat zprávu dál“, dalším generacím. Komunikací našich předků můžeme rozumět například nástěnné malby v jeskynních komplexech po celém světě obr. 4. 

Obr. 4 La Cueva de Altamira

Dalším z mnoha příkladů mohou být egyptské hieroglyfy obr. 5, rozluštěné pomocí tzv. Rosettské desky. 

Obr. 5 Hieroglygy

V dnešní době je ale především důležité chránit data, která máme uložená v elektronické podobě ve svých počítačích. Proto je důležité vědět o existenci skryté komunikace.U skryté komunikace je zřejmé, že komunikátor chce zprávu předat přes komunikační kanál pouze ke komunikantovi obr. 6. Když si tuto zprávu přeložíme do „našeho jazyka“ - odesílatel chce zprávu předat přes komunikační kanál k adresátovi. A jsme u tajné komunikace, která je známá již od dob starověku a na jejíž principech staví dnešní kryptografie.

Obr. 6 Komunikační kanál

Shrnutí

Zdroje

2. Základní pojmy

Základní pojmy

V předchozím článku jsme si formulovali pojem komunikace. Pro naše potřeby je důležitá ta část komunikace, která je realizována za pomoci utajení.

V době počítačů a elektronické komunikace, která nám přináší stále nové a nové možnosti je důležité svá data chránit, zálohovat, rozumně sdílet a v některých případech i šifrovat.

Proč bychom měli něco takového dělat? Napadne vás nějaký důvod?

• „odposlech“ - nemyslíme klasický odposlech
• modifikace přenášených dat - úprava získaných dat
• neoprávněný přístup do sítě
• ztráta

Chránit, zálohovat, sdílet, šifrovat...

Chránit svá data znamená se o ně starat. Vědět a zabezpečit přístup k nim, popř. omezit počet lidí, kteří mají možnost data upravovat či mazat. Jde o formu kontroly a správy.

Zálohovat je snad každému jasné, zvláště pokud se vám již někdy stalo, že jste uložili např. svou práci do školy a druhý den v tom počítači prostě nebyla... Záloha dat je také efektivním řešením při případné poruše pevného disku. Data, ke kterým byste se nemohli dostat, vezmete jednoduše ze zálohy (externího disku, flash disku) a pracujete vesele dál.

Problematika sdílení dat a především těch osobních je při existenci sociálních sítí - facebook, twitter - a komunikačních prostředků - icq, jabber, skype - přinejmenším zapeklitá. Každopádně je na uvážení každého z nás, jaká data kam nasdílí a především jaká přístupová práva k nim nastaví. Podobně je to se sdílením fotografií, videí.

Šifrování dat používáme každý den.

Dokázali byste říci, v jaké souvislosti šifrování používáte?

• WI-FI připojení (protokoly pro připojení do WI-FI sítě)
• šifrování dat v počítači
• internetové bankovnictví - otázka elektronického podpisu
• či systémy ochrany známé jako PGP (Pretty Good Privacy) či PKI (Public Key Infrastructure)

Kódování nebo šifrování?

Text, či informaci, kterou chceme utajit, nazýváme otevřeným textem. Způsob, kterýukryje obsah zprávy, je někdy také známý jako kód, algoritmus či systém pro ukrytí smyslu zprávy. Funguje pak na principu nahrazení slova či každého znaku jiným znakem, či skupinou znaků.

Při kódování je rovněž důležitá tzv. kódová kniha, ve které je sepsána posloupnost nahrazení, a proto je důležitá při dešifrování. Jiný způsob kódování je ten, který nám z otevřeného textu vytvoří šifru. Šifra je tedy systém, který nahrazuje každý znak v otevřeném textu jiným znakem v textu šifrovaném. Rozdíl mezi pojmy kódování ašifrování je značný - kódování zde tvoří nadmnožinu všech možných způsobů, jak utajit text, šifrování je již konkrétní způsob.

Private key nebo public key

Otevřený text, na který byl aplikován algoritmus či šifra, je potom pojmenován šifrovaný text. Proto, aby mohlo dojít k dešifrování zprávy, musí odesílatel předat klíč.

Klíče jsou dvojího typu; veřejný, který je znám všem, je veřejně dostupný a obvykle se s jeho pomocí šifruje otevřený text, a soukromý klíč, který je utajovaný, znám by měl být pouze adresátovi a slouží k dešifrování zašifrovaného textu. Přehledně je to vyobrazeno na obrázku 1. 

Obr. 1 Obecný algoritmus šifrování

Symetricky nebo asymetricky

Nyní se podíváme na základní rozdíly mezi dnešními algoritmy.

Symetrické šifry fungují na principu stejného klíče obr. 2.

Obr. 2 Symetrické šifrování

Otevřený text zašifruji a zvolím si klíč. Aby mohl adresát zprávu dešifrovat, potřebuje znát klíč. Tento klíč mu musím poskytnout já. On zašifrovaný text pomocí něho rozšifruje a získá text otevřený. Již zde je zřejmý hlavní problém symetrického šifrování, který spočívá v transportu klíče mezi odesilatelem a adresátem.

Šifrovat můžeme i asymetricky obr. 3.

Obr. 3 Asymetrické šifrování

Odesilatel zašifruje zprávu pomocí svého soukromého klíče. Zprávu pošle a s ní i veřejný klíč. Adresát z veřejného klíče odvodí svůj klíč a zprávu dešifruje. Pro lepší představu je to jako zámeček se dvěma klíči, odesílatel ho svým klíčem zamkne (zašifruje), ale už ho nemůže zpátky odemknout - k tomu slouží adresátův klíč, kterým zámeček odemkneme (dešifrujeme) a dostaneme se ke zprávě.

Vedle dnešních symetrických a asymetrických algoritmů tu byly mnohem dříve jednodušší šifry, vzpomenete na některé?

• Morseova abeceda (není tak úplnou šifrou, ale přiznejte si, že vás napadla hned mezi prvními)
• Caesarova posunová šifra
• Polybiův čtverec
• Šifra podle plotu
• Mřížka

...

Dřívější šifry

Šifry, které známe od starověku, jsou založené na poněkud jiných algoritmech, ale přece byly ve své době dostačující. Dělíme je na substituční a transpoziční. Substituční algoritmus představuje jednoduchý šifrovací systém, který nahrazuje každé písmenko zprávy jiným písmenkem (znakem), ale zachovává svou pozici. (znak a substituujeme znakem b - napořád) Příkladem substituční šifry je právě známá Caesarova šifra.

Druhým typem je systém založený na transpozici, kde se přemístí každé písmeno zprávy na jiné místo, ale zachová si svou hodnotu (znaky si zahrají škatulata). Transpoziční algoritmus je uplatněný právě u šifry podle plotu. „Nejlepší - rozumíme nejsilnější" šifry i v dnešní době jsou ty, které kombinují oba tyto způsoby.

Abychom ale pořád nemluvili pouze o šifrování - proti šikovným kryptografům (ti, co se snaží vyrobit neprolomitelnou šifru) stojí mnohdy šikovnější kryptoanalytici (ti se šifry snaží prolomit bez znalosti klíče), a proto je čím dál těžší vymyslet šifru, která bude relativně neprolomitelná.

Shrnutí

Šifrování je nedílnou součástí elektronické komunikace. Řekli jsme si některé základní pojmy, které s tímto tématem velmi úzce souvisí.

Zdroje

SINGH, Simon. Kniha kódů a šifer: tajná komunikace od starého Egypta po kvantovou kryptografii. 2. vyd. v českém jazyce. Praha: Dokořán, 2009. ISBN 978-807-3632-687.

JIROUŠEK, Radim. Principy digitální komunikace. Vyd. 1. Voznice: Leda, 2006, 309 s. ISBN 80-733-5084-X.

3. Frekvenční analýza

Frekvenční analýza

Prokousali jsme se společně klíčovými pojmy, zde jsou ještě jednou přehledně zobrazené na obrázku 1.

Obr. 1 Základní pojmy

Protože ale nejen Jarmilka chce slyšet to, co není pro její uši určeno, jsou tu i tací, kteří se snaží k zašifrovaným informacím dostat oklikou. Říkáme jim kryptoanalytici. Jedni z prvních průkopníků v tomto oboru byli Arabové.

Nyní si přiblížíme jeden z prvních postupů, který se poprvé vyskytl v 9. století právě u již zmiňovaných Arabů, díky jejich znalostem statistiky a lingvistiky. Jedná se o frekvenční analýzu. Je založená a procentuálním zastoupení jednotlivých znaků v šifrovaném textu v poměru k zastoupení jednotlivých znaků v daném jazyce.

Postup:

Pro snazší pochopení je zde jednoduchý postup:

a) musíme znát jazyk šifrované zprávy

b) pokud ho známe, najdeme jiný otevřený text v tomtéž jazyce a spočítáme procentuální výskyt jednotlivých písmen (znaků) v textu

c) seřadíme je podle četnosti

d) to samé provedeme se šifrovaným textem - najdeme stejné znaky, spočítáme jejich výskyt a setřídíme od nejčetnějšího po nejméně se vyskytující

e) nahradíme nejčetnější písmeno šifrovaného textu s nejčetnějším písmenem zašifrovaného textu

f) přečteme si utajenou zprávu

Problém frekvenční analýzy je v krátkém textu. Frekvenční analýzu si můžete sami vyzkoušet v rámci dvou cvičení, která jsou po vás připraveny.

Shrnutí

Představili jsme si jednu z prvních metod kryptoanalytiků a tou je frekvenční kryptoanalýza, která je založená na procentuálním výskytu znaků v daném jazyce.

Zdroje

SINGH, Simon. Kniha kódů a šifer: tajná komunikace od starého Egypta po kvantovou kryptografii. 2. vyd. v českém jazyce. Praha: Dokořán, 2009. ISBN 978-807-3632-687.

JIROUŠEK, Radim. Principy digitální komunikace. Vyd. 1. Voznice: Leda, 2006, 309 s. ISBN 80-733-5084-X.

4. Cvičení: Frekvenční analýza

5. Cvičení: Frekvenční analýza 2