2 Порядок виконання роботи
1 Скласти блок схему алгоритму і програму для шифрування та дешифрування тексту кодом Цезаря. Значення ключа прийняти рівним порядковому номеру за списком групи. Відкритий текст має бути обраний довільно, не менше 1500 знаків.
2 Здійснити взлом закодованого кодом Цезаря тексту.
3 Контрольні питання
1 Яка існує класифікація криптоалгоритмів?
2 У чому відмінність шифрів перестановки і шифрів заміни?
3 У чому різниця кодування блоковими і потоковими шифрами?
4 Які є методи взлому таємного тексту?
5 До якого класу криптоалгоритів відноситься код Цезаря?
Лабораторна робота № 5 шифр віженера
Мета: дослідження структури алгоритма і методики практичної реалізації криптосистеми шифрування Віженера
Тривалість роботи – 2 години
1 Основні теоретичні відомості
1.1 Шифр Віженера і його варіанти
В шифрі Віженера ключ задается
набором из
букв.
Такі набори підписуються з повторенням
під повідомленням і отримані дві
послідовності додаються за модулем 26
(кожна літера розглядуваного алфавіту
нумерується від
до
).
Таким чином,
,
де
--літера
ключа, отримана скороченням числа
за
модулем
.
Наприклад, за допомогою ключа
отримуємо
Повідомлення |
|
|
|
|
|
|
|
|
Повторюваний ключ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Криптограма |
|
|
|
|
|
|
|
|
Шифр Віженера з періодом 1 називається шифром Цезаря. Так званий шифр Бофора (Beaufort) і видозмінений шифр Бофора подібні шифру Віженера. В них повідомлення зашифровуються за допомогою рівностей
,
відповідно. Шифр Бофора з періодом 1 називаеться зворотним шифром Цезаря.
Якщо використовується шифр Віженера з необмежено неповторним ключем, то ми маємо шифр Вернама, в якому
і обираються випадково і незалежно серед чисел 0, 1, ..., 25. Якщо ключем є текст, що має зміст, то маємо шифр «біжучого ключа».
Метод підстановки на основі таблиці Віженера реалізується за такою схемою:
Будується таблиця, яка складається з усього набору символів відкритого тексту (рис. 5.1).
Вибирається ключ, що не містить повторюваних символів. Наприклад, «ВИЛКА».
З таблиці Віженера вибирається частина рядків, що починаються із символів, що містяться в ключі. Таким чином утворюється робоча таблиця (рис. 5.2).
Береться шуканий текст, наприклад «ЛАБОРАТОРНА РОБОТА», і під текст підставляється ключ у такий спосіб:
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА. (5.1)
ВИЛКАВИЛКАВ ИЛКАВИ. (5.2)
АБВГДЕЄЖЗИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬ
БВГДЕЄЖЗИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬА
ВГДЕЄЖЗИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬАБ
ГДЕЄЖЗИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬАБВ
.....
ЯЬАБВГДЕЄЖЗИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮ
ЬАБВГДЕЄЖЗИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯ
Рисунок 5.1 – Таблиця Віженера
АБВГДЕЄЖЗИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬ
ВГДЕЄЖЗИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬАБ
ИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬАБВГДЕЄЖЗ
КЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬАБВГДЕЄЖЗИІЇЙ
ЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬАБВГДЕЄЖЗИІЇЙК
Рисунок 5.2 – Робоча таблиця для ключа „ВИЛКА”
Після цього символи шифротексту беруться на перетині рядка, що починається на символ з (5.2) і стовпця, що починається на відповідний символ з (5.1).
Наприклад:
АБВГДЕЄЖЗИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬ
В ЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬАБ
ИІЇЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬАБВГДЕЄЖЗ
КЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬАБВГДЕЄЖЗИІЇЙ
ЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЮЯЬАБВГДЕЄЖЗИІЇЙК
Після цього одержуємо шифротекст: