Федеральное агентство по образованию Московский государственный горный университет отчет

по лабораторным работам

по дисциплине:

«Методы и средства защиты компьютерной информации»

Содержание

Содержание 2

Лабораторная работа №1 3

Система перестановок. Система магических квадратов. 3

Лабораторная работа №2 6

Системы сложных подстановок 6

Лабораторная работа №3 8

Стандарт шифрования данных DES 8

Лабораторная работа №4 11

Схема шифрования Эль Гамаля 11

Приложение 1 13

Приложение 2 17

Приложение 3 20

Приложение 4 22

Лабораторная работа №1 Система перестановок. Система магических квадратов.

Цель работы: формирование у студентов навыков использования криптографических систем простых перестановок для защиты файлов и данных.

Теоретическая часть

Система перестановок

Система шифрования с использованием «простой перестановки» является примером простейшей криптографической системы. Суть работы заключается в смещении цифрового кода каждого символа сообщения на определённую величину. Эта величина может быть, как фиксирована, так и задаваться пользователем. Таким образом, при шифровании сообщения, к коду каждого символа прибавляется некое число, а при дешифровании, вычитается.

Для примера, зашифруем следующую строку: "система " Установим число смещения кода каждого символа равным = 17 Последовательно увеличим код каждого символа строки на указанное число. Так бы выглядел процесс шифрования для первого слова:

Символ исходной строки	код символа	смещение	смещенный код символа	Зашифрованный символ строки
с	241	17	258	Ъ*
и	232	17	249	щ
с	241	17	258	Ъ*
т	242	17	259	Ъ*
е	229	17	246	ц
м	236	17	253	э
а	224	17	241	с
‘_’	32	17	49	1

*- символ Ъ* отсутствует в наборе шрифтов, т.к. таблица ASCII позволяет присваивать символу код в пределах [0-255]

Итак, в результате шифрования мы превратили строку "система " в совершенно нечитабельный набор символов: ЪщЪТцэс1

Для дешифрования зашифрованной строки требуется вычесть из числового кода каждого её элемента код смещения, с которым она была зашифрована.

Система магических квадратов

В квадрат размером 4 на 4 вписывались числа от 1 до 16. Его магия состояла в том, что сумма чисел по строкам, столбцам и полным диагоналям равнялась одному и тому же числу - 34. Впервые эти квадраты появились в Китае, где им и была приписана некоторая "магическая сила".

16	3	2	13
5	10	11	8
9	6	7	12
4	15	14	1

Шифрование по магическому квадрату производилось следующим образом. Например, требуется зашифровать фразу: "катки открыты!". Буквы этой фразы вписываются последовательно в квадрат согласно записанным в них числам, а в пустые клетки ставится точка.

16 – (.)	3 - т	2 - а	13 –ы
5 –и	10 - р	11 - ы	8 - т
9 - к	6 –(.)	7 -о	12 – т
4 – к	15 – (.)	14 - !	1 - к

После этого шифрованный текст записывается построчно в строку:.таыирытк отк.!

При дешифровании текст вписывается в квадрат и открытый текст читается в последовательности возрастания чисел "магического квадрата".

Задание

1. Написать программу, использующую систему перестановок для защиты текстовых файлов. Использовать данный алгоритм для создания динамически подгружаемой библиотеки.

2. Написать программу, использующую систему магических квадратов для защиты текстовых файлов Использовать данный алгоритм для создания динамически подгружаемой библиотеки.

3. Написать программу для криптоанализа и дешифровки текстовых файлов, защищенных по рассмотренным алгоритмам.