Музей криптографии Идеи инсталляций

В 2020 году мы разработали две идеи комплексных инсталляций, посвящённых темам шифрования и дешифровки, для разрабатываемого Музея криптографии.

01.
Инсталляция «Сложность»
Фабула

Задача инсталляции — продемонстрировать вопросы вычислительной сложности шифрования и дешифровки.

Знакомство с математическим термином «сложность вычислений» начинается с базовых представлений о необходимых операциях, общих терминах, скорости дешифрования, объёме необходимых вычислительных действий. Пользователи проходят это знакомство самостоятельно, с помощью phygital взаимодействий. Таким образом обеспечивается физическая и временная включённость, наиболее явно демонстрирующую «затратность».

Универсальным языком для широкой (и к тому же разноязычной) аудитории проекта может стать язык цвета и звука.

В процессе преобразования и репреобразования цвета (визуального изображения)/звука демонстрируются расчётные показатели и необходимые затраты, что приводит к более наглядной демонстрации понятия вычислительной сложности. Вся сопроводительная (не основная, заложенная в виде смыслов и аллюзий в инсталляцию, а дополнительная, расшифровывающая) информация предполагает уже выбор языка.

Как работает инсталляция?
ЦВЕТ

Конструктив с «парными станциями», расположенными друг напротив друга — «Отправка сообщения» и «Получение (расшифровка) сообщения». Станции соединены линиями одного цвета. Языком передачи смыслов является цвет.

ЦВЕТ
Станция «Приёмка сообщения»
ЦВЕТ
Станция «Оправка сообщения»

Станция «Оправка сообщения»

Станция представляет собой пиксельный квадрат 7х7 (по 7 цветам радуги, однако количество может быть увеличено — данный параметр не принципиален) — поле, состоящее из пикселей (49 штук).

Рядом с квадратами расположены кнопки (3 шт.) с пиксельными изображениями (понятными и знакомыми — фигурки Лего, Марио, гриб Марио, зонтик и т.д.), нажатие которых «зажигает» пиксельную картинку на поле (сами кнопки подсвечиваются).

Над полем расположены рельсы с «ключами». Ключи — линии 7х1 пиксель, на каждом из которых также палитра цветов (полупрозрачных стёкол), с которыми смешиваются базовые цвета изображения. Выбирая изображение (сообщение) и «ключ», посетитель «прогоняет» его (проводя механический над изображением) и меняет картинку.

Решение дополнено встроенным средством отображения для дополнительных функциональных действий — отправка, ответы на вопросы, и сопроводительной анимации и инфографики.

Станция «Приёмка сообщения» (дешифровка).

У станции «Получение (расшифровка)» аналогичные решения, но другая задача: посетитель (игрок), получив зашифрованную картинку должен подобрать ключ, чтобы вернуть картинку в исходное состояние.

Подборка ключа осуществляется проведением по рельсам одного из ключей и «зажиганием возвращённых» цветов.

ЗВУК

Конструктив с «парными станциями», расположенными друг напротив друга – «Отправка сообщения» и «Получение (расшифровка) сообщения». Языком передачи смыслов является звук.

ЗВУК
Станция «Приёмка сообщения»
ЗВУК
Станция «Оправка сообщения»

Станция «Оправка сообщения» («Шифровка звука»)

Станция представляет собой нотный стан с 10-12 нотами — 2 линии нотного стана (графика) и механические прорези с передвижными поперек стана нотами.

Рядом расположены станы (графика) с простыми мелодиями (3 штуки) и ключами (3 штуки). Посетитель выбирает мелодию (простые узнаваемые мелодии — «Чижик-пыжик», «Jingle bells» и т.д.) и ключ (ключ представляет собой стрелки перемещения нот по нотному стану).

У каждой мелодии расположена кнопка прослушивания мелодии, и также общая кнопка «прослушать всё», после применения (или на любой стадии применения) ключа.

Посетитель расставляет ноты, далее выбирает ключ, и передвигает ноты по нотному стану, получая таким образом «какофонию». Именно эта «мелодия» уходит принимающей стороне.

Дополнительное, встроенное средство отображения служит для трансляции фактов и сопроводительной анимации — в частности, по отличию данного типа шифрования от цифрового, однако с обоснование того, что подсчёт вычислительной сложности также может вестись и в этом случае.

Станция «Получение (расшифровка)»

У станции «Получение (расшифровка)» расположен нотный стан, представляющий собой лампочки (ноты) расположенные на линиях и между ними нотного стана (бемоли и диезы не используются, все мелодии в скрипичном ключе).

Посетитель получает изображение нотного стана (зашифрованного) — загораются лампочки нот и выбирает ключ (1,2,3). Ключи (в виде стрелок) изображены тут же.

С помощью ключа и микшера (движение аналогично направлению и количеству стрелок) он «передвигает» ноты (лампочки соответственно загораются на стане) и прослушивает мелодию. При этом, в данном случае возможно 2 ключа, чтобы «услышать» мелодию. Первый — оставляет мелодию в этой же октаве, второй – переводит на октаву выше/ниже, но, при этом, сохраняет мелодию.

Все действия посетителя также подсчитываются и данные сопровождаются инфографикой на встроенном экране «Вы произвели N вычислений» или, в случае, когда посетитель готов отгадать мелодию «с трёх нот» — «Сообщение оказалось слишком простым».

На встроенном средстве отображения подсчитываются все операции, время, а также формируется дополнительный познавательный слой в виде фактов, анимации, пояснений. Как и в случае с цветом Посетитель может «остановить» расшифровку и выдать исходную мелодию, однако в данном случае необходимо предоставить выбор из набора мелодий, начинающихся одинаково, показав таким образом, что даже очевидные решения зачастую обманчивы и содержат «двойное дно», т.е. требуют дополнительных итераций для надёжности.

В результате:
  • У посетителя формируется образное представление о разности ключей, а значит разности методик поиска, т.е. количества и качества необходимых «вычислительных» операций. Говоря точнее, в случае с «цветом» — аналогии близки к современным (цифровым) методам шифровки, тогда как аналогии со звуком более актуальны для демонстрации домашинных принципов шифрования.
  • Демонстрируются возможности усложнения, увеличения количества вычислительных операций при дешифровании.
  • «Цветовая» часть проводит параллели с современными принципами криптографии, где алфавит исходного закодированного сообщения совпадает с алфавитом ключа, а ключ является простой последовательностью символов. Это показывает отличие универсальных принципов шифрования (машинных), от неуниверсальных (таких как, например, использование трафаретов и газетных сообщений).
02.
Инсталляция «ЧЁРНЫЕ КАБИНЕТЫ»
Фабула

Чёрный кабинет — это образное название подразделений, которые занимались перлюстрацией (просмотром личной пересылаемой корреспонденции, совершаемым втайне от отправителя и получателя) и дешифрованием корреспонденции, а также помещения, служащего для этих целей, обычно — тайной комнаты в почтовом отделении. Название берёт начало от соответствующей французской службы Cabinet Noir.

Как работает инсталляция?

Инсталляция представляет собой выделенную зону экспозиции с напольной графикой — картой мира, с «выносками» в виде физических дверей в «чёрные кабинеты».

На дверях наименования стран (возможно флаги) и времени шифровки (Cabinet Noir (Франция), Священная Римская Империя, Geheime KabinetsKanzlei, “Черные кабинеты” Англии, Германии, “Чёрная комната” MI-8 в США (1917-1929), Отдел политконтроля ВЧК (СССР)

Конструкции дверей объёмны и представляют собой ниши с дверьми и полками, размещенными предметами и встроенными инсталляционными модулями.

По обе стороны от двери располагаются небольшие столы (интрепретативно в дизайне отсылающие к заданным странам и времени шифрования).

Между столами и дверями нанесены изображения «летающих» писем (линия подсвечивается в режиме, когда с каким-либо из модулей инсталляции работает посетитель), которые должны пройти через дверь — это демонстрация сложности избегания перлюстрации.

На каждом из столов посетитель может написать сообщение «от руки» (встроенные интерактивные планшеты со стилусом), и отправить его через кабинет, предварительно зашифровав с помощью шифра, расположенного в скрытых выдвижных полках столов (шифров может быть несколько). При отправке сообщения — подсвечивается линия на полу, и письмо «упирается» в дверь кабинета. Дополнительно на каждом столе в виде графики, иллюстраций, комиксов нанесены основные исторические факты о выбранной стране/периоде. На этом же столе он может расшифровать сообщение, также воспользовавшись интерактивным средством отображения со стилусами.

Внутри кабинета (за дверью, которую можно открыть) расположены предметы (реконструкции, копии) связанные с шифровкой и дешифровкой писем. А также небольшие проекционные области с анимацией о дешифровании, письмами (оригинальными шифровками), которые посетитель может попробовать дешифровать.

Зону с кабинетами обрамляет панорамный экран, на который проецируются сцены запечатывания конвертов, передачи писем почтальонам.

В результате:
  • У посетителя формируется образное представление о работе «чёрных кабинетов» в разные исторические периоды и в разных странах, знакомство со специфической терминологией и инструментами.
  • Непосредственное участие в процессе дешифровки позволит посетителю наглядно понять принципы и развитие технологий шифрования сообщений.
  • Объёмность инсталляционного решения и разнообразие используемого инструментария (декорации, световые модули, интерактивные поверхности, видеопроекции) предлагают необычный иммерсивный (погружающий) опыт.

    Задать вопрос