Лабораторная работа №3 Тема: «Шифрование текста»

Цель работы: Ознакомиться с некоторыми программными продуктами, предназначенными для защиты информации на компьютере.

1. Шифры замены

Наиболее известными и часто используемыми шифрами являются шифры замены. Они характеризуются тем, что отдельные части сообщения (буквы, слова, ...) заменяются на какие-либо другие буквы, числа, символы и т.д. При этом замена осуществляется так, чтобы потом по шифрованному сообщению можно было однозначно восстановить передаваемое сообщение.

Пусть, например, зашифровывается сообщение на русском языке и при этом замене подлежит каждая буква сообщения. Формально в этом случае шифр замены можно описать следующим образом. Для каждой буквы исходного алфавита строится некоторое множество символов  так, что множества и попарно не пересекаются при , то есть любые два различные множества не содержат одинаковых элементов. Множество называется множеством шифробозначений для буквы .

Таблица

(1)

является ключом шифра замены. Зная ее, можно осуществить как шифрование, так и расшифрование.

При шифровании каждая буква открытого сообщения, начиная с первой, заменяется любым символом из множества . Если в сообщении содержится несколько букв , то каждая из них заменяется на любой символ из . За счет этого с помощью одного ключа (1) можно получить различные варианты зашифрованного сообщения для одного и того же открытого сообщения.

1.1 Шифр Цезаря.

Этот шифр реализует следующее преобразование открытого текста: каждая буква открытого текста заменяется третьей после нее буквой в алфавите, который считается написанным по кругу, т.е. после буквы ``я'' следует буква ``а''. Отметим, что Цезарь заменял букву третьей после нее буквой, но можно заменять и какой-нибудь другой. Главное, чтобы тот, кому посылается шифрованное сообщение, знал эту величину сдвига.

Пример 1.1.

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

YHQL YLGL YLFL

Veni vidi vici – “Пришел, увидел,победил”. Ю. Цезарь.

Донесение Сенату о победе над понтийским царем

1.2 Лозунговый шифр.

Другим примером шифра замены может служить лозунговый шифр. Здесь запоминание ключевой последовательности основано на лозунге - легко запоминаемом слове.

Пример 1.2

Выберем слово-лозунг ``учебник'' и заполним вторую строку таблицы по следующему правилу: сначала выписываем слово-лозунг, а затем выписываем в алфавитном порядке буквы алфавита, не вошедшие в слово-лозунг.

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

к

л

м

н

о

п

р

с

т

у

ф

х

ц

ч

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я

у

ч

е

б

н

и

к

а

в

г

д

ж

з

Л

м

о

п

р

с

т

ф

х

ц

ш

щ

ъ

ы

ь

э

ю

я