Alan TuringLa Crittografia

Enigma

Alan Mathison TuringUna (breve) introduzione alla crittografia

Salvatore Tuccio

Liceo Scientifico StataleSoverato

26 febbraio 2009

Salvatore Tuccio Non solo far di conto - a.s. 08-09

Alan TuringLa Crittografia

Enigma

Sommario

1 Alan TuringLa vitaL’eredità

2 La CrittografiaIntroduzionePerchéAlgoritmi

3 EnigmaLa macchina

Salvatore Tuccio Non solo far di conto - a.s. 08-09

Alan TuringLa Crittografia

Enigma

La vitaL’eredità

Sommario

1 Alan TuringLa vitaL’eredità

2 La CrittografiaIntroduzionePerchéAlgoritmi

3 EnigmaLa macchina

Salvatore Tuccio Non solo far di conto - a.s. 08-09

Alan TuringLa Crittografia

Enigma

La vitaL’eredità

La breve esistenza

1912, 23 giugno, Londra1931, entra al King’s College di Cambridge1934, si laurea in Matematica con il massimo dei voti1935, macchina di Turing1938, breve permanenza a Princeton, rientro in Inghilterra1939-42, decritta Enigma1949, lavora alla programmazione sui primi computer.1952, viene arrestato per omosessualità1954, 7 giugno muore suicida a Wilmslow, Cheshire.

Salvatore Tuccio Non solo far di conto - a.s. 08-09

Alan TuringLa Crittografia

Enigma

La vitaL’eredità

La breve esistenza

1912, 23 giugno, Londra1931, entra al King’s College di Cambridge1934, si laurea in Matematica con il massimo dei voti1935, macchina di Turing1938, breve permanenza a Princeton, rientro in Inghilterra1939-42, decritta Enigma1949, lavora alla programmazione sui primi computer.1952, viene arrestato per omosessualità1954, 7 giugno muore suicida a Wilmslow, Cheshire.

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Enigma

La vitaL’eredità

La breve esistenza

1912, 23 giugno, Londra1931, entra al King’s College di Cambridge1934, si laurea in Matematica con il massimo dei voti1935, macchina di Turing1938, breve permanenza a Princeton, rientro in Inghilterra1939-42, decritta Enigma1949, lavora alla programmazione sui primi computer.1952, viene arrestato per omosessualità1954, 7 giugno muore suicida a Wilmslow, Cheshire.

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La vitaL’eredità

La breve esistenza

1912, 23 giugno, Londra1931, entra al King’s College di Cambridge1934, si laurea in Matematica con il massimo dei voti1935, macchina di Turing1938, breve permanenza a Princeton, rientro in Inghilterra1939-42, decritta Enigma1949, lavora alla programmazione sui primi computer.1952, viene arrestato per omosessualità1954, 7 giugno muore suicida a Wilmslow, Cheshire.

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La breve esistenza

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La vitaL’eredità

La breve esistenza

1912, 23 giugno, Londra1931, entra al King’s College di Cambridge1934, si laurea in Matematica con il massimo dei voti1935, macchina di Turing1938, breve permanenza a Princeton, rientro in Inghilterra1939-42, decritta Enigma1949, lavora alla programmazione sui primi computer.1952, viene arrestato per omosessualità1954, 7 giugno muore suicida a Wilmslow, Cheshire.

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La vitaL’eredità

La breve esistenza

1912, 23 giugno, Londra1931, entra al King’s College di Cambridge1934, si laurea in Matematica con il massimo dei voti1935, macchina di Turing1938, breve permanenza a Princeton, rientro in Inghilterra1939-42, decritta Enigma1949, lavora alla programmazione sui primi computer.1952, viene arrestato per omosessualità1954, 7 giugno muore suicida a Wilmslow, Cheshire.

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La vitaL’eredità

La breve esistenza

1912, 23 giugno, Londra1931, entra al King’s College di Cambridge1934, si laurea in Matematica con il massimo dei voti1935, macchina di Turing1938, breve permanenza a Princeton, rientro in Inghilterra1939-42, decritta Enigma1949, lavora alla programmazione sui primi computer.1952, viene arrestato per omosessualità1954, 7 giugno muore suicida a Wilmslow, Cheshire.

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La breve esistenza

1912, 23 giugno, Londra1931, entra al King’s College di Cambridge1934, si laurea in Matematica con il massimo dei voti1935, macchina di Turing1938, breve permanenza a Princeton, rientro in Inghilterra1939-42, decritta Enigma1949, lavora alla programmazione sui primi computer.1952, viene arrestato per omosessualità1954, 7 giugno muore suicida a Wilmslow, Cheshire.

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La vitaL’eredità

Un ritratto

Deep the apple in the brew.Let the Sleeping Death sep trough.

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Alan TuringLa Crittografia

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La vitaL’eredità

Sommario

1 Alan TuringLa vitaL’eredità

2 La CrittografiaIntroduzionePerchéAlgoritmi

3 EnigmaLa macchina

Salvatore Tuccio Non solo far di conto - a.s. 08-09

Alan TuringLa Crittografia

Enigma

La vitaL’eredità

Principali contributi

contribuisce alla nascita dell’Informatica (primo ad usare iltermine computer)...e dell’IATuring TestTuring Machinedecrittazione di Enigma

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Alan TuringLa Crittografia

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La vitaL’eredità

Principali contributi

contribuisce alla nascita dell’Informatica (primo ad usare iltermine computer)...e dell’IATuring TestTuring Machinedecrittazione di Enigma

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La vitaL’eredità

Principali contributi

contribuisce alla nascita dell’Informatica (primo ad usare iltermine computer)...e dell’IATuring TestTuring Machinedecrittazione di Enigma

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Principali contributi

contribuisce alla nascita dell’Informatica (primo ad usare iltermine computer)...e dell’IATuring TestTuring Machinedecrittazione di Enigma

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Principali contributi

contribuisce alla nascita dell’Informatica (primo ad usare iltermine computer)...e dell’IATuring TestTuring Machinedecrittazione di Enigma

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Alan TuringLa Crittografia

Enigma

La vitaL’eredità

Turing Test: le origini

Turing, A.M. (1950). Computing machinery and intelligence. Mind, 59, 433-460.

COMPUTING MACHINERY AND INTELLIGENCEBy A. M. Turing

1. The Imitation GameI propose to consider the question, “Can machines think?”...

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Alan TuringLa Crittografia

Enigma

La vitaL’eredità

Turing Test: il concetto

c©Copyright B.J. Copeland, July 2000 tratto da http://www.alanturing.net

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Alan TuringLa Crittografia

Enigma

La vitaL’eredità

Turing Test: oggi

negli anni il Test di Turing è stato riformulato (imprecisionedella formulazione originale, ridefinizione di macchinaintelligente)ad oggi non ci sono macchine che hanno superato alcunodi questi test (quindi intelligenti)esistono diversi BOT (da Robot, programmi che emulanomacchine intelligenti)esiste un premio: Loebner Prize Gold Medal (Università diReading)edizione 2008: ha vinto Artificial Solutions con ilprogramma Elbot (www.elbot.com)

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La vitaL’eredità

Turing Test: oggi

negli anni il Test di Turing è stato riformulato (imprecisionedella formulazione originale, ridefinizione di macchinaintelligente)ad oggi non ci sono macchine che hanno superato alcunodi questi test (quindi intelligenti)esistono diversi BOT (da Robot, programmi che emulanomacchine intelligenti)esiste un premio: Loebner Prize Gold Medal (Università diReading)edizione 2008: ha vinto Artificial Solutions con ilprogramma Elbot (www.elbot.com)

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La vitaL’eredità

Turing Test: oggi

negli anni il Test di Turing è stato riformulato (imprecisionedella formulazione originale, ridefinizione di macchinaintelligente)ad oggi non ci sono macchine che hanno superato alcunodi questi test (quindi intelligenti)esistono diversi BOT (da Robot, programmi che emulanomacchine intelligenti)esiste un premio: Loebner Prize Gold Medal (Università diReading)edizione 2008: ha vinto Artificial Solutions con ilprogramma Elbot (www.elbot.com)

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La vitaL’eredità

Turing Test: oggi

negli anni il Test di Turing è stato riformulato (imprecisionedella formulazione originale, ridefinizione di macchinaintelligente)ad oggi non ci sono macchine che hanno superato alcunodi questi test (quindi intelligenti)esistono diversi BOT (da Robot, programmi che emulanomacchine intelligenti)esiste un premio: Loebner Prize Gold Medal (Università diReading)edizione 2008: ha vinto Artificial Solutions con ilprogramma Elbot (www.elbot.com)

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La vitaL’eredità

Turing Test: oggi

negli anni il Test di Turing è stato riformulato (imprecisionedella formulazione originale, ridefinizione di macchinaintelligente)ad oggi non ci sono macchine che hanno superato alcunodi questi test (quindi intelligenti)esistono diversi BOT (da Robot, programmi che emulanomacchine intelligenti)esiste un premio: Loebner Prize Gold Medal (Università diReading)edizione 2008: ha vinto Artificial Solutions con ilprogramma Elbot (www.elbot.com)

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La vitaL’eredità

Turing Test: Elbot

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Enigma

La vitaL’eredità

Macchina di Turing (MdT): come nasce

f : A → B, y = f (x), x ∈ A, y ∈ BUn importante problema: le funzioni effettivamentecalcolabiliFurono proposti diversi modelli per definire funzionicalcolabiliLa Macchine di Turing è uno di questi

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Alan TuringLa Crittografia

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La vitaL’eredità

Macchina di Turing (MdT): come nasce

f : A → B, y = f (x), x ∈ A, y ∈ BUn importante problema: le funzioni effettivamentecalcolabiliFurono proposti diversi modelli per definire funzionicalcolabiliLa Macchine di Turing è uno di questi

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Alan TuringLa Crittografia

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La vitaL’eredità

Macchina di Turing (MdT): come nasce

f : A → B, y = f (x), x ∈ A, y ∈ BUn importante problema: le funzioni effettivamentecalcolabiliFurono proposti diversi modelli per definire funzionicalcolabiliLa Macchine di Turing è uno di questi

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La vitaL’eredità

Macchina di Turing (MdT): come nasce

f : A → B, y = f (x), x ∈ A, y ∈ BUn importante problema: le funzioni effettivamentecalcolabiliFurono proposti diversi modelli per definire funzionicalcolabiliLa Macchine di Turing è uno di questi

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Alan TuringLa Crittografia

Enigma

La vitaL’eredità

Macchina di Turing (MdT): cosa è

La Macchina di Turing è una macchina ideale checonsente di calcolare funzioniPer una Macchina di Turing è possibile specificare un inputed ottenere, al termine della computazione, l’outputLa tesi di Church postula che tutte le funzionieffettivamente calcolabili siano esprimibili con unaMacchina di TuringLa MdT fisicamente non esiste (ma in linea di principiopotrebbe essere realizzata)Esistono svariati esempi di simulatori software di MdT.

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La vitaL’eredità

Macchina di Turing (MdT): cosa è

La Macchina di Turing è una macchina ideale checonsente di calcolare funzioniPer una Macchina di Turing è possibile specificare un inputed ottenere, al termine della computazione, l’outputLa tesi di Church postula che tutte le funzionieffettivamente calcolabili siano esprimibili con unaMacchina di TuringLa MdT fisicamente non esiste (ma in linea di principiopotrebbe essere realizzata)Esistono svariati esempi di simulatori software di MdT.

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La vitaL’eredità

Macchina di Turing (MdT): cosa è

La Macchina di Turing è una macchina ideale checonsente di calcolare funzioniPer una Macchina di Turing è possibile specificare un inputed ottenere, al termine della computazione, l’outputLa tesi di Church postula che tutte le funzionieffettivamente calcolabili siano esprimibili con unaMacchina di TuringLa MdT fisicamente non esiste (ma in linea di principiopotrebbe essere realizzata)Esistono svariati esempi di simulatori software di MdT.

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Macchina di Turing (MdT): cosa è

La Macchina di Turing è una macchina ideale checonsente di calcolare funzioniPer una Macchina di Turing è possibile specificare un inputed ottenere, al termine della computazione, l’outputLa tesi di Church postula che tutte le funzionieffettivamente calcolabili siano esprimibili con unaMacchina di TuringLa MdT fisicamente non esiste (ma in linea di principiopotrebbe essere realizzata)Esistono svariati esempi di simulatori software di MdT.

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Macchina di Turing (MdT): cosa è

La Macchina di Turing è una macchina ideale checonsente di calcolare funzioniPer una Macchina di Turing è possibile specificare un inputed ottenere, al termine della computazione, l’outputLa tesi di Church postula che tutte le funzionieffettivamente calcolabili siano esprimibili con unaMacchina di TuringLa MdT fisicamente non esiste (ma in linea di principiopotrebbe essere realizzata)Esistono svariati esempi di simulatori software di MdT.

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Enigma

La vitaL’eredità

Macchina di Turing: come è fatta

Una MdT è definita da:un nastrouna testinauno stato internoun programmauno stato iniziale

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La vitaL’eredità

Macchina di Turing: come è fatta

Una MdT è definita da:un nastrouna testinauno stato internoun programmauno stato iniziale

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La vitaL’eredità

Macchina di Turing: come è fatta

Una MdT è definita da:un nastrouna testinauno stato internoun programmauno stato iniziale

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Macchina di Turing: come è fatta

Una MdT è definita da:un nastrouna testinauno stato internoun programmauno stato iniziale

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Macchina di Turing: come è fatta

Una MdT è definita da:un nastrouna testinauno stato internoun programmauno stato iniziale

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Macchina di Turing: regole

Il comportamento della macchina è determinato da uninsieme di regoleUna regola ha la forma seguente:[s, i , S(s, i), I(s, i), D(s, i)]Una regola viene applicata se lo stato corrente dellamacchina è s e il simbolo letto dalla testina è iL’applicazione della regola cambia lo stato in S(s, i), scrivesul nastro I(s, i) ed eventualmente sposta la testina di unacella a sinistra o a destra D(s, i)

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Macchina di Turing: regole

Il comportamento della macchina è determinato da uninsieme di regoleUna regola ha la forma seguente:[s, i , S(s, i), I(s, i), D(s, i)]Una regola viene applicata se lo stato corrente dellamacchina è s e il simbolo letto dalla testina è iL’applicazione della regola cambia lo stato in S(s, i), scrivesul nastro I(s, i) ed eventualmente sposta la testina di unacella a sinistra o a destra D(s, i)

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Enigma

La vitaL’eredità

Macchina di Turing: regole

Il comportamento della macchina è determinato da uninsieme di regoleUna regola ha la forma seguente:[s, i , S(s, i), I(s, i), D(s, i)]Una regola viene applicata se lo stato corrente dellamacchina è s e il simbolo letto dalla testina è iL’applicazione della regola cambia lo stato in S(s, i), scrivesul nastro I(s, i) ed eventualmente sposta la testina di unacella a sinistra o a destra D(s, i)

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Macchina di Turing: regole

Il comportamento della macchina è determinato da uninsieme di regoleUna regola ha la forma seguente:[s, i , S(s, i), I(s, i), D(s, i)]Una regola viene applicata se lo stato corrente dellamacchina è s e il simbolo letto dalla testina è iL’applicazione della regola cambia lo stato in S(s, i), scrivesul nastro I(s, i) ed eventualmente sposta la testina di unacella a sinistra o a destra D(s, i)

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La vitaL’eredità

Macchina di Turing: schema

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Enigma

La vitaL’eredità

Macchina di Turing: funzionamento

La macchina opera come segue:Determina la regola da applicare in base allo stato internoe al simbolo corrente (quello letto dalla testina)Se esiste una tale regola cambia lo stato, scrive il simbolosulla cella corrente si sposta come indicato dalla regolaSe non esiste la regola l’esecuzione termina

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La vitaL’eredità

Macchina di Turing: funzionamento

La macchina opera come segue:Determina la regola da applicare in base allo stato internoe al simbolo corrente (quello letto dalla testina)Se esiste una tale regola cambia lo stato, scrive il simbolosulla cella corrente si sposta come indicato dalla regolaSe non esiste la regola l’esecuzione termina

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Macchina di Turing: funzionamento

La macchina opera come segue:Determina la regola da applicare in base allo stato internoe al simbolo corrente (quello letto dalla testina)Se esiste una tale regola cambia lo stato, scrive il simbolosulla cella corrente si sposta come indicato dalla regolaSe non esiste la regola l’esecuzione termina

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La vitaL’eredità

Macchina di Turing: un simulatore

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Enigma

IntroduzionePerchéAlgoritmi

Sommario

1 Alan TuringLa vitaL’eredità

2 La CrittografiaIntroduzionePerchéAlgoritmi

3 EnigmaLa macchina

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Enigma

IntroduzionePerchéAlgoritmi

definizioni

crittografiasistema di crittografia (o cifratura)crittoanalisicrittologiacifratura: testo in chiaro → key → testo cifratodecifratura: testo cifrato → key → testo chiaro

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Enigma

IntroduzionePerchéAlgoritmi

definizioni

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2 La CrittografiaIntroduzionePerchéAlgoritmi

3 EnigmaLa macchina

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l’inizio

900-400 a.C. Skytale

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IntroduzionePerchéAlgoritmi

Oggi

26 febbraio 2009. Connessione protetta...

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IntroduzionePerchéAlgoritmi

Le tappe

Il codice di AtbashDal codice di Cesare a quello di AugustoScacchiera di PolibioAlto Medioevo (G. Lavinde)Il disco cifrante di L.B.AlbertiLa crittografia di G.B. PortaLe cifre di G.B.BellasoIl Codice di VigenereIl codice di Jefferson (macchina)La Crittografia italiana nella Grande GuerraLa Macchina EnigmaDES (Data Encryption Standard) - 1975RSA (Ron Rivest, Adi Shamir e Leonard Adleman) - 1977

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Le tappe

Il codice di AtbashDal codice di Cesare a quello di AugustoScacchiera di PolibioAlto Medioevo (G. Lavinde)Il disco cifrante di L.B.AlbertiLa crittografia di G.B. PortaLe cifre di G.B.BellasoIl Codice di VigenereIl codice di Jefferson (macchina)La Crittografia italiana nella Grande GuerraLa Macchina EnigmaDES (Data Encryption Standard) - 1975RSA (Ron Rivest, Adi Shamir e Leonard Adleman) - 1977

Salvatore Tuccio Non solo far di conto - a.s. 08-09

Alan TuringLa Crittografia

Enigma

IntroduzionePerchéAlgoritmi

Le tappe

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Salvatore Tuccio Non solo far di conto - a.s. 08-09

Alan TuringLa Crittografia

Enigma

IntroduzionePerchéAlgoritmi

Sommario

1 Alan TuringLa vitaL’eredità

2 La CrittografiaIntroduzionePerchéAlgoritmi

3 EnigmaLa macchina

Salvatore Tuccio Non solo far di conto - a.s. 08-09

Alan TuringLa Crittografia

Enigma

IntroduzionePerchéAlgoritmi

Categorie

La chiave (key) di codifica/decodifica può essere:privata (segreta): sia il mittente che il ricevente di quelmessaggio devono conoscere la stessa chiave (segreta).pubblica: il mittente ed il ricevente del messaggio nondevono conoscere la stessa chiave. Infatti usano 2 coppiedi chiavi ciascuno: una chiave pubblica ed una privata.

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Chiave privata

DES (e sue variazioni)IDEASAFERRC2 (4,5)FEALSKIPJACKBLOWFISHSEAL

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Sommario

1 Alan TuringLa vitaL’eredità

2 La CrittografiaIntroduzionePerchéAlgoritmi

3 EnigmaLa macchina

Salvatore Tuccio Non solo far di conto - a.s. 08-09

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il film

IL FILM... BUONA VISIONE

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