22. Таблица Виженера и ее использование для шифрования и дешифрования информации
Таблица Виженера относится к шифрам типа подстановки. Таблица устроена так: в 1-й строке записывается весь алфавит, в каждой последующей осуществляется циклический сдвиг на одну букву. Получается квадратная таблица:
Пример таблицы:
А Б В Г Д Е Ж З И … Ю Я
Б В Г Д Е Ж З И К … Я А и т.д.
Берут 31 букву(ё и ъ не учитываются). Чтобы зашифровать, надо выбрать слово – «лозунг»(ключ) и подписывается над буквами сообщения. Буквы лозунга шифруются вертикально, а сообщения – горизонтально. При шифровании исходного сообщения его выписывают в строку, а под ним записывают ключевое слово (или фразу). Если ключ оказался короче сообщения, то его циклически повторяют. В процессе шифрования находят в верхней строке таблицы очередную букву исходного текста и в левом столбце очередное значение ключа. Очередная буква шифртекста находится на пересечении столбца, определяемого шифруемой буквой, и строки, определяемой числовым значением ключа. Расшифровка – в обратном порядке. Взлом такого шифра может осуществляться частотным методом.
23. Подстановочные криптографические алгоритмы. Классификация подстановочных алгоритмов и краткая характеристика основных классов.
Гомофонический(homophonic) способ защиты против частотного взлома. Каждая буква текста шифруется несколькими символами. Число таких символов пропорционально частотной характеристике.
Полиграмное(polygram) шифрование осуществляется путем замены не букв, а их комбинаций. Если заменяется пара букв – биграмный шифр(Плейфера): из букв латинского алфавита строится квадрат 5х5, который является ключом и хранится в секрете:
H |
A |
R |
P |
S |
I |
C |
O |
D |
B |
E |
F |
G |
K |
L |
M |
N |
Q |
T |
U |
V |
W |
X |
Y |
Z |
Замена биграмм выполняется так: 1)берутся те символы, что справа 2)Если m1 и m2 в одном столбце, то берутся нижние соседи 3) если m1=m2, то в незашифрованном тексте между ними ставится незначащая буква. При нечетном числе букв в незашифрованном тексте, к нему дописывается незначащая буква. Когда m1 и m2 в разных столбцах и строках C1 и C2 выбираются как показано на схеме:
К биграмному шифрованию, также как и к шифру простой подстановки применима частотная криптоатака.
Полиалфавитное шифрование(polyalphabetic). Подстановочное шифрование предполагает задание шифров простой подстановки, определяемой функциями f1,f2,f3… В сообщении m:m1,m2,…,md,md+1,…,m2d,…
Шифруется по следующему принципу:
Fk(m)=f1(m1),f2(m2),…,fd(md),…f2d(m2d),…
К числу таких шифров относится шифр Виженера. Ключ образуется с k1,k2…kd(последовательность букв). При этом буква А шифруется следующим образом fi(a)=(f+ki) mod m. Пример:
m: RENA ISSA NCE
k: BAND BAND BAN
Ek(m): SEAD ISED OCR