Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
УМК_Киоки.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
2.08 Mб
Скачать
      1. Шифры сложной замены

Эти шифры являются многоалфавитными, так как для шифрования каждого символа исходного текста применяют свой моноалфавитный шифр. Многоалфавитная подстановка последовательно и циклически меняет используемые алфавиты. При r –алфавитной подстановке символ X0 из алфавита B0 заменяется символом Y0 из алфавита B0 символ X1 из алфавита B1 - символом Y1 из алфавита B1 символ Xr-1 из алфавита Br-1 символом Yr-1 из алфавита Br-1 и циклически символ X r заменяется символом Yr из алфавита B0. и т.д.

К шифрам сложнойзамены относят шифры Гронсфельда, Вижинера, Вернама.

Шифр Гронсфельда. Модификация шифра Цезаря числовым ключом. Под исходным сообщением пишут ключ, если ключ короче сообщения его повторяют циклически. Шифровку получают не в результате фиксированного сдвига по алфавиту (шифр Цезаря), а на количество сдвигов в соответствии с соответсвующей цифрой ключа. Так если в качестве ключа применить цифры 314, то для сообщения СОВЕРШЕННО СЕКРЕТНО получим шифровку:

СОВЕРШЕННО СЕКРЕТНО – исходное сообщение

314314314314314314314314- ключ

ФПЖИСЬИОССАХИЛФИУСС - шифровка.

Чтобы зашифровать первую букву исходного текстаС используют первую цифру ключа 3, отсчитываетсятретья после С буква –С-Т-У-Ф и в шифрованное сообщение записывается буква Ф. Аналогично на следующем шаге буква О будет заменена буквой П отстоящей в алфавите от нее на 1 шаг.

Шифр Вижинера. Для зашифрования так и для расшифрования используется таблица Вижинера.

Рассмотрим механизм шифрования исходного сообщения ПРИЛЕТАЮСЕДЬМОГО при значении ключа ИНФОРМАЦИЯ (в цифровом виде 8 13 20 14 16 12 0 22 8 31 в соответствии спервым левым столбцом таблицы Вижинера, (таблица не содержит букву ё).

1 щаг. В первой строке таблицы находим первую букву П исходного сообщения.

2 шаг. В первом столбце таблицы (столбец ключей) находим позицию 8, соответствующую первой букве ключа И.

3 шаг. На пересечении столбца П таблицы и строки 8 находим первую букву шифрованного сообщения Ч.

Далее процедура повторяется для остальных букв исходного сообщения. Для второй буквы Р будет выбрана вторая буква ключа Н (позиция 13 таблицы ) и найдена вторая буква шифра Э и т.д.

Если ключ короче сообщения его циклически повторяют.

Полное зашифрованное сообщение ЧЭЫЩХЮАФЩДМЙАЬУЪ.

Простая аппаратная и программная реализация и достаточно высокая стойкость при большой длине ключа делают шифр Вижинера привлекательным для компьютерной реализации.

Шифрование гаммированием. Гамма шифра – это псевдослучайная последовательность , выработанная по определенному алгоритму дла зашифровывания исходных данных и расшифровывания зашифрованных.

Псевдослучайная последовательность генерируется начиная с некоторого начального секретного ключа. Важнейшим свойством псевдослучайной последовательности является то свойство, что при повторном ее формировании с тем же начальным ключом она полностью повторится.

Перед зашифровыванием исходные данные разбиваются на двоичные блоки T0i одинаковой длины, обычно по 64 бита. Гамма шифра вырабатывается в виде последовательности блоков Гшi аналогичной длины.

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

1

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

2

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

3

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

4

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

5

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

6

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

7

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

8

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

9

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

10

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

11

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

12

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

13

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

14

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

15

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

16

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

17

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

18

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

19

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

20

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

21

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

22

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

23

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

24

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

25

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

26

ъ

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

27

ы

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

28

ь

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

29

э

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

30

ю

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

31

я

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

й

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

Таблица 3.5

Уравнение зашифрования можно записать в виде

Тшi = Гшi T0i

где i=1,2,...,M, Тшi- блок шифротекста, Гшi = блок гаммы шифра, T0i блок исходного текста, М – количество блоков исходного текста, . сложения по модулю 2 двоичных чисел.

Процесс дешифрования сводится к повторной генерации гаммы щифра при известном исходном ключе, что приведет к повторной генерации той же псевдослучайной последовательности .Используется свойство обратимости операции сложения по модулю 2

Таким образом,уравнение дешифрирования

T0i = Гшi Тшi..

Получаемый шифротекст достаточно труден для раскрытия, поскольку гамма шифра меняется случайным образом для каждого шифруемого блока.