ACTIVITE NSI POUR SECONDE
1. Messages secrets
On vous propose dans cet exercice de chiffrer un message avec le code de César. Cette méthode de chiffrement, très simple, était utilisée par L'empereur Romain Jules César dans ses correspondances secrètes ce qui a donné le nom de « code de César ». Le texte chiffré s'obtient en remplaçant chaque lettre du texte original par une autre lettre. Par exemple avec un décalage de 8 caractères vers la droite dans l'alphabet (voir la roue codeuse ci-dessous fig4) , A est remplacé par I, B devient J , et ainsi de suite jusqu'à Z qui devient H.
La longueur du décalage 8 caractères vers la droite est appelée la clé du chiffrement, il suffit de la transmettre au destinataire pour qu'il puisse déchiffrer le message codé. La roue photographiée ci-dessous fig4, vous montre en jaune quel est le "vrai" caractère d'un texte chiffré qui affiche les caractères de la zone orange ( la clé est ici 8):
fig4
On a utilisé une clé de 8 pour chiffrer un message et obtenu le texte suivant:
ZWCKWCTM UI TWCBM
Question 1.1
Décoder le message chiffré en vous aidant de la roue photographiée fig 4
Question 1.2
Cliquez-ici pour visionner la vidéo cesar.mp4 puis fabriquer une roue avec une clé de 11.
Question 1.3
Chiffrer votre prénom avec une clé de 11
Question 1.4
Les limites du code de César:
Il n'y a pas besoin d'être un expert en chiffrement pour casser le code de César. Si on connaît la langue d'origine du texte chiffré on peut se baser sur les lettres les plus fréquentes de cette langue pour découvrir la clé.
En français, le caractère le plus fréquent est le "e", il suffit de se dire que le caractère le plus fréquent du texte chiffré est en réalité un "e"
pour deviner la clé.
Ci-dessous , le caractère le plus fréquent du message chiffré est "g" , on se dit que "g" est en réalité "e" ce qui correspond à un décalage de 2 caractères (une clé de 2 ) ce qui nous permet de déchiffrer le message:
On vous donne le message chiffré wpg rqwngvvg swk rkeqvg
On note que la lettre la plus fréquente est g sachant que dans la langue française la lettre la plus fréquente est e, le g a des chances d'être un e ce qui correspond à un décalage de 2, si on décode on obtient:
une poulette qui picote
Quand ça ne marche pas, on essaie avec a qui est la seconde lettre la plus fréquente, puis u, etc..
1.4.1 quelle est la lettre la plus fréquente du message chiffré ci-dessous?
od fkdxvvhwwh vhfkh gh od gxfkhvvh
1.4.2 quelle est la clé de chiffrement si cette lettre la plus fréquente est en réalité un "e" ?
1.4.3 que devient la partie du message fkdxvvhwwh si vous la déchiffrez avec votre clé?
Question 1.5
Utiliser une clé unique dans un alphabet limité comme les 26 lettres de l'alphabet (a jusqu'à z) permet d'imaginer assez simplement un programme dit "de force brute", c'est à dire un programme qui teste toutes les clés possibles.
Avec l'alphabet (a jusqu'à z) le décalage est une clé entre 1 et 25, il n'y a que 26 possibilités.
Dans cette partie, on vous propose deux programmes écrits en python, le premier crypteCesar.py va chiffrer un message et le second decrypteCesar.py va tester toutes les combinaisons pour déchiffrer le message.
- Cliquez-ici pour télécharger le fichier crypteCesar.py, lancez le logiciel edupython et ouvrez le programme crypteCesar.py avec le menu Fichier puis Ouvrir , vous devez avoir le rendu ci-dessous, cliquez sur la flèche verte entourée rouge ci-dessous pour exécuter le programme:
- Choisissez une clé entre 1 et 25 et communiquez la clé au logiciel quand il vous l'a demande.
- Entrez une phrase à chiffrer. La version cryptée apparaît dans la console en bas du logiciel:
- Comment le programme gère les caractères du message original qui ne sont pas dans l'alphabet?
- Notez la version cryptée de votre message, cliquez-ici pour télécharger le fichier decrypteCesar.py puis Ouvrez le programme avec edupython, vous allez avoir le rendu ci-dessous:
- Cliquez sur la flèche verte pour tester le programme, saisissez votre message codé, vous pouvez voir dans la console, le résultat avec les 25 combinaisons, l'une d'elle est la bonne:
Question 1.6
Proposer une solution pour rendre le déchiffrement de votre message plus complexe sans changer l'alphabet ni le principe d'utiliser une clé ( par contre votre clé pourra être conçue différemment).
Demander à un élève de NSI de réaliser le programme python de votre solution ( si vous êtes avec une classe de première NSI, ce ne sera peut être pas encore possible).
2. CODAGE ASCII
Les appareils numériques que vous utilisez tous les jours ( smartphones, tablettes, ordinateurs, etc...) "manipulent" des informations ( images, sons, textes) qui sont représentées dans l'appareil numérique par des nombres binaires ( des suites de 0 et de 1).
Question 2.1
Ecrire la valeur binaire du mot TOTO en vous aidant de la table proposée dans la partie ressource.
Question 2.2
Quel est la phrase dont la valeur binaire est donnée ci-dessous?
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