13. Приведите количество всех возможных ключей моноалфавитного шифра замены.

В моноалфавитном шифре сдвига возможны только 25 вариантов ключа. Моноалфавитный шифр замены лучше, так как количество всех возможных ключей моноалфавитного шифра замены совпадает с числом всевозможных перестановок 26 элементов (для латинского алфавита)

26! = примерно 2 в 88 степени

14. Опишите схему вскрытия сообщения, зашифрованного моноалфавитным шифром замены.

Для вскрытия подобных шифров используется частотный криптоанализ, основывающийся на предположении о существовании статистического распределения отдельных символов и их последовательностей – как в открытом тексте, так и в шифротексте – которое сохраняется в процессе шифрования и дешифрования.

То есть дешифровка будет опираться на статистику подлежащего языка.

Необходимо:

• Вычислить частоту встречаемости отдельных букв в этом шифротексте и наиболее употребительные биграммы, триграммы

• По высоте встречаемости делать предположения о соответствиях символов шифротекста буквам алфавита, для анализа использовать также биграммы и триграммы

• После каждого продвижения в дешифровке делать подстановку, основываясь на выявленных предположениях и продолжать анализ, пока не будет ясен смысл шифротекста.

15. Приведите пример полиалфавитного шифра замены.

В полиалфавитных шифрах замены стандартный алфавит подменяется не одним, а несколькими наборами символов, соответствующие знаки из разных наборов выбираются в определенной последовательности.

Например, соответствие

a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y

t m k g o y d s i p e l u a v c r j w x z n h b q

d c b a h g f e m l k j i z y x w v u t s r q p o

При шифровании буквы открытого текста стоящие на нечетных позициях, будут замещаться символами второй строки, а на четных – третьей.

Конкретным примером так же может являться шифр Виженера, в котором множество замещающих наборов равно 26 циклическим сдвигам стандартного алфавита (таблица Виженера), и используется «лозунг» в качестве секретного ключа (тут он сдвигает всю таблицу на свою длину).

16. Опишите способ шифрования на основе «Лозунга»

Лозунг в шифровании – некий секретный ключ, короткая последовательность букв, которая повторяется снова и снова, формируя поток ключей.

17. В чём заключается тест Казисского?

Тест Казисского – способ определения длины лозунга, задающего поток ключей. Основывается на том, что лозунг в потоке ключей периодичен, а также то, что в языке можно выделить часто повторяющиеся биграммы и триграммы. Группы символов продолжают встречаться и в шифротексте, и наиболее частые из них можно сопоставить с частыми сочетаниями букв исходного текста. Расстояния между повторениями каждой группы могут быть длиной лозунга шифротекста. Если вычислить НОД таких расстояний, можно составить гипотезу о длине ключа. Далее, зная длину ключа (n), можно использовать частотный анализ, сгруппировав 1, n, 2n… (2, n+1, 2n+1… и т.д.) символы текста.

18. Приведите пример применения перестановочного шифра (симметрической группы) для зашифрования сообщения:

There is a good weather everyday and every weeks.

Берём группу, задающую перестановку – пусть (5,4,3,2,1). То есть в группах символов из 5 букв первая буква встанет на последнее место, вторая на предпоследнее и т.д. Разбиваем текст на эти группы, применяем правило, склеиваем назад, чтобы затруднить расшифровку.

19. Опишите схему вскрытия перестановочного шифра на основе симметрической группы.

Шифр лечится подачей на вход выбранного открытого текста и сравнением с шифротекстом (даём алфавит, получаем шифрограмму, сравниваем новые позиции со старыми, вычленяем размер блоков, определяем использовавшиеся перестановки).