- •Информационная безопасность Криптографические методы защиты информации
- •Содержание
- •Глава 1. Основы криптографии……………………………………….5
- •Глава 2. Обзор криптографических методов…………………………9
- •Глава 3. Электронная цифровая подпись…………………………...45
- •Глава 4. Проблемы и перспективы криптографических систем ..83
- •Глава 1.
- •1.1. Терминология
- •1.2. Требования к криптосистемам
- •Классификация криптографических методов
- •Глава 2 обзор криптографических методов
- •2.1. Симметричные системы шифрования
- •2.1.1. Блочные шифры
- •Симметричные блочные шифры
- •Методы перестановки
- •Методы замены (подстановки)
- •Шифрование методом простой замены
- •Оценки вероятностей появления букв русского языка и пробела
- •Механизм шифрования заменой
- •Ключ шифрования
- •Механизм дешифрования
- •Механизм шифрования методом Цезаря
- •2.1.2. Потоковые шифры
- •Методы гаммирования
- •Лабораторная работа. Простейшие криптографические системы
- •Асимметричные системы шифрования
- •2.3.1. Алгоритм rsa
- •Полная таблица зашифрования
- •2.4. Сравнение симметричных и асимметричных систем шифрования
- •2.5. Лабораторная работа. Асимметричные методы шифрования данных
- •Глава 3. Электронная цифровая подпись
- •Проверка подлинности информации
- •3.1.1. Подпись документов при помощи симметричных криптосистем
- •3.1.2. Подпись документов при помощи криптосистем с открытыми ключами
- •3.2. Стандарты.
- •3.3. Атаки на цифровую подпись
- •3.4. Пакет pgp
- •3.5. Pgp: концепция безопасности и уязвимые места
- •Асимметричные криптографические алгоритмы
- •3.6. Лабораторная работа. Программные средства защиты
- •3.7. Лабораторная работа. Способы защиты электронной почты
- •Глава 4. Проблемы и перспективы криптографических систем
- •4.1. Шифрование больших сообщений и потоков данных
- •4.2. Использование блуждающих ключей
- •4.3. Шифрование, кодирование и сжатие информации
- •Виды преобразований
- •4.4. Реализация алгоритмов шифрования
- •Библиографический список
- •Информационная безопасность криптографические методы защиты информации
Механизм шифрования заменой
шифруемый текст |
С |
Л |
У |
Ж |
Б |
А |
|
Б |
Е |
З |
О |
П |
А |
С |
Н |
О |
С |
Т |
И |
|
ключ |
Н |
Е |
Б |
О |
Н |
Е |
|
Б |
О |
Н |
Е |
Б |
О |
Н |
Е |
Б |
О |
Н |
Е |
|
текст после замены |
Э |
Р |
Ф |
Ф |
О |
Е |
|
В |
У |
Ф |
У |
Р |
О |
Э |
Т |
П |
Ю |
Ю |
О |
|
зашифрованный текст |
Э Р Ф Ф О Е В У Ф У Р О Э Т П Ю Ю О |
|
||||||||||||||||||
Процесс шифрования включает следующую последовательность действий (табл. 2.7):
• под каждой буквой шифруемого текста записываются буквы ключа, повторяющие ключ требуемое число раз;
Оценки вероятностей появления
|
А |
Б |
В |
Г |
Д |
Е,Ë |
Ж |
3 |
И |
Й |
К |
Л |
М |
Н |
О |
А |
5 |
780 |
2445 |
805 |
2079 |
1399 |
969 |
3584 |
302 |
592 |
3972 |
7184 |
3164 |
6136 |
30 |
Б |
833 |
8 |
15 |
13 |
9 |
2165 |
10 |
3 |
536 |
0 |
153 |
589 |
42 |
293 |
2141 |
В |
6689 |
8 |
136 |
14 |
197 |
4978 |
0 |
344 |
3275 |
0 |
247 |
1008 |
148 |
1159 |
5619 |
Г |
1730 |
0 |
3 |
0 |
720 |
383 |
1 |
1 |
697 |
0 |
65 |
1147 |
26 |
318 |
6678 |
Д |
3999 |
68 |
744 |
17 |
35 |
4233 |
40 |
13 |
1875 |
0 |
254 |
719 |
143 |
1670 |
3383 |
Е,Ë |
337 |
748 |
1651 |
2476 |
3415 |
1224 |
700 |
1386 |
227 |
2000 |
2431 |
5725 |
4088 |
8090 |
389 |
Ж |
1099 |
24 |
0 |
10 |
830 2750 |
2750 |
7 |
0 |
931 |
0 |
110 |
29 |
6 |
915 |
43 |
3 |
5543 |
141 |
953 |
241 |
788 483 |
483 |
64 |
15 |
603 |
0 |
136 |
410 |
606 |
1224 |
1308 |
И |
288 |
541 |
2538 |
391 |
1262 2510 |
2510 |
228 |
2740 |
1537 |
1657 |
2640 |
4829 |
2871 |
3503 |
720 |
Й |
0 |
7 |
9 |
8 |
76 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
122 |
125 |
29 |
307 |
6 |
К |
6221 |
2 |
401 |
0 |
0 743 |
743 |
124 |
87 |
2774 |
0 |
17 |
919 |
2 |
524 |
7739 |
Л |
5843 |
62 |
18 |
176 |
48 4795 |
4795 |
252 |
21 |
5906 |
0 |
291 |
323 |
39 |
552 |
5322 |
М |
3790 |
85 |
54 |
54 |
0 3729 |
3729 |
0 |
0 |
2620 |
0 |
126 |
150 |
426 |
1261 |
3362 |
Н |
8380 |
4 |
24 |
77 |
689 7855 |
7855 |
8 |
52 |
8775 |
0 |
460 |
0 |
0 |
4097 |
11034 |
О |
16 |
3779 |
8177 |
4617 |
4680 |
1487 |
1905 |
1618 |
645 |
4035 |
2266 |
6281 |
5330 |
4852 |
328 |
П |
2071 |
1 |
0 |
0 |
0 2293 |
2293 |
0 |
9 |
1209 |
0 |
64 |
736 |
0 |
238 |
9102 |
Р |
8426 |
61 |
438 |
802 |
188 6409 |
6409 |
365 |
33 |
5489 |
0 |
376 |
182 |
891 |
823 |
8675 |
С |
1468 |
63 |
1356 |
19 |
213 2466 |
2466 |
27 |
13 |
2165 |
0 |
3522 |
2634 |
652 |
1106 |
2910 |
Т |
5467 |
18 |
2632 |
3 |
152 6171 |
6171 |
0 |
12 |
4374 |
0 |
759 |
175 |
136 |
1593 |
12206 |
У |
149 |
898 |
524 |
937 |
1462 402 |
402 |
940 |
258 |
17 |
105 |
785 |
1694 |
854 |
601 |
3 |
Ф |
375 |
0 |
0 |
0 |
0 406 |
406 |
0 |
0 |
686 |
0 |
0 |
65 |
1 |
1 |
894 |
X |
526 |
1 |
142 |
42 |
0 94 |
94 |
0 |
0 |
262 |
0 |
9 |
117 |
41 |
336 |
1626 |
Ц |
471 |
0 |
49 |
0 |
0 961 |
961 |
0 |
0 |
2154 |
0 |
12 |
4 |
0 |
0 |
194 |
Ч |
2072 |
0 |
1 |
0 |
0 3766 |
3766 |
0 |
0 |
1622 |
0 |
387 |
19 |
3 |
904 |
52 |
Ш |
779 |
0 |
46 |
0 |
0 1718 |
1718 |
0 |
0 |
1609 |
0 |
281 |
400 |
5 |
327 |
182 |
Щ |
386 |
0 |
0 |
0 |
0 1517 |
1517 |
0 |
0 |
1527 |
0 |
0 |
0 |
0 |
56 |
3 |
Ъ |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 966 |
966 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Ы |
0 |
214 |
839 |
76 |
138 1173 |
1173 |
52 |
85 |
2 |
1605 |
174 |
1412 |
1231 |
110 |
0 |
Ь |
0 |
29 |
29 |
53 |
76 |
575 |
1 |
479 |
47 |
0 |
783 |
0 |
168 |
1695 |
4 |
Э |
0 |
0 |
33 |
2 |
2 0 |
0 |
0 |
3 |
1 |
7 |
73 |
107 |
10 |
14 |
0 |
Ю |
0 |
184 |
12 |
6 |
183 0 |
0 |
4 |
7 |
0 |
0 |
26 |
20 |
44 |
24 |
0 |
Я |
0 |
15 |
503 |
70 |
464 383 |
383 |
95 |
360 |
19 |
34 |
147 |
581 |
344 |
493 |
1 |
|
3387 |
5350 |
14557 |
3462 |
5693 |
2348 |
1360 |
4567 |
11158 |
8 |
8740 |
2318 |
5523 |
131033 |
9727 |
Таблица 2.4.
возможных пар букв (с добавлением пробела)
П |
Р |
С |
Т |
У |
Ф |
X |
Ц |
Ч |
Ш |
Щ |
Ъ |
Ы |
Ь |
Э |
Ю |
Я |
|
1001 |
3814 |
4124 |
4812 |
144 |
252 |
953 |
1336 |
988 |
631 |
741 |
0 |
0 |
0 |
10 |
807 |
1870 |
15441 |
0 |
1036 |
160 |
3 |
995 |
0 |
150 |
3 |
4 |
6 |
206 |
999 |
2251 |
25 |
0 |
13 |
249 |
189 |
167 |
586 |
1701 |
301 |
678 |
0 |
54 |
27 |
77 |
690 |
12 |
5 |
2422 |
339 |
0 |
0 |
337 |
7111 |
0 |
1688 |
6 |
15 |
441 |
0 |
0 |
0 |
36 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
415 |
184 |
952 |
595 |
151 |
1353 |
0 |
87 |
150 |
55 |
126 |
0 |
47 |
487 |
388 |
1 |
7 |
360 |
1264 |
953 |
6184 |
4368 |
5292 |
133 |
94 |
548 |
324 |
1046 |
640 471 |
0 |
0 |
0 |
2 |
163 |
135 |
15142 |
|
0 |
3 |
16 |
2 |
143 |
0 |
0 |
0 |
25 |
0 |
0 |
0 |
0 |
15 |
0 |
0 |
0 |
194 |
0 |
326 |
9 |
3 |
523 |
0 |
0 |
2 |
47 |
2 |
0 |
15 |
471 |
100 |
0 |
2 |
150 |
1525 |
500 |
1534 |
3643 |
4337 |
86 |
426 |
1521 |
855 |
1902 |
369 |
233 |
0 |
0 |
0 |
7 |
398 |
2377 |
16600 |
0 |
0 |
534 |
215 |
0 |
2 |
0 |
59 |
124 |
146 |
13 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4 |
8257 |
0 |
1847 |
254 |
1908 |
1757 |
20 |
2 |
282 |
2 |
8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3795 |
41 |
0 |
1416 |
140 |
1234 |
10 |
4 |
0 |
96 |
10 |
1 |
0 |
641 |
4136 |
1 |
801 |
1945 |
5778 |
270 |
87 |
202 |
2 |
1534 |
3 |
0 |
5 |
19 |
8 |
2 |
0 |
1137 |
32 |
3 |
0 |
501 |
7361 |
0 |
28 |
454 |
1294 |
2830 |
685 |
2 |
363 |
134 |
3 |
123 |
0 4203 |
721 |
0 |
116 |
1317 |
2597 |
|
1879 |
6353 |
6760 |
5998 |
131 |
228 |
386 |
306 |
1499 |
630 |
194 |
0 |
0 |
0 |
117 |
298 |
564 |
18322 |
166 |
7474 |
87 |
229 |
700 |
0 |
0 |
6 |
15 |
12 |
0 |
0 |
286 |
87 |
15 |
21 |
277 |
158 |
60 |
118 |
215 |
757 |
2374 |
21 |
190 |
47 |
137 |
342 |
30 |
0 |
1322 |
480 |
0 |
188 |
857 |
1368 |
1914 |
417 |
1044 |
11145 |
1196 |
46 |
181 |
58 |
278 |
125 |
2 |
20 |
311 |
2543 |
1 |
69 |
3572 |
3175 |
73 |
2994 |
1418 |
35 |
1839 |
43 |
9 |
14 |
266 |
4 |
4 |
7 |
1549 |
4437 |
0 |
50 |
346 |
5763 |
826 |
1062 |
1182 |
1422 |
3 |
140 |
615 |
7 |
799 |
553 |
333 |
0 |
0 |
0 |
11 |
1188 |
82 |
5346 |
0 |
306 |
17 |
13 |
222 |
28 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
23 |
11 |
0 |
0 |
0 |
51 |
0 |
239 |
51 |
8 |
138 |
0 |
1 |
0 |
0 |
17 |
0 |
5 |
0 |
0 |
2 |
0 |
0 |
3888 |
0 |
27 |
0 |
2 |
117 |
0 |
0 |
2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
143 |
0 |
0 |
0 |
0 |
275 |
0 |
51 |
0 |
2502 |
361 |
0 |
0 |
0 |
0 |
37 |
0 |
0 |
0 |
187 |
0 |
0 |
0 |
419 |
34 |
6 |
0 |
76 |
281 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
247 |
0 |
0 |
0 |
71 |
0 |
4 |
0 |
0 |
125 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
27 |
0 |
0 |
0 |
24 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
124 |
0 |
199 |
195 |
549 |
626 |
0 |
0 |
1611 |
11 |
209 |
502 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
20 |
4208 |
8 |
0 |
630 |
182 |
0 |
9 |
0 |
91 |
36 |
286 |
7 |
0 |
0 |
0 |
3 |
369 |
183 |
8032 |
3 |
12 |
14 |
2006 |
0 |
24 |
17 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
13 |
0 |
36 |
131 |
519 |
0 |
1 |
47 |
13 |
256 |
24 |
828 |
0 |
0 |
0 |
0 |
43 |
1 |
2453 |
41 |
72 |
563 |
1186 |
8 |
5 |
188 |
37 |
125 |
19 |
363 |
0 |
0 |
0 |
0 |
283 |
101 |
10197 |
16937 |
4213 |
14568 |
7368 |
3852 |
1062 |
979 |
433 |
4208 |
871 |
101 |
0 |
0 |
0 |
2168 |
46 |
1325 |
0 |
• шифруемый текст по подматрице заменяется буквами, расположенными на пересечениях линий, соединяющих буквы текста первой строки подматрицы и буквы ключа, находящейся под ней.
Таблица 2.7