захист / Лабораторные работы / Лабораторная работа №2 / Лабораторная работа №2 оформление

Практична робота № 2

Тема: Симетричні криптосистеми. Шифри простої заміни. Система шифрування Цезаря

Мета: Навчитися зашифровувати та розшифровувати текст, використовуючи шифри Цезаря.

Виконання роботи

1. Виконайте зашифрування тексту за допомогою афінної підстановки Цезаря

BUT EVERY TWO STEP SHE WOULD STOP AND CHECK ARE THOSE THREE RUBLES STILL THERE IN HIS POCKET

(a=5, b=3)

T	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
5t+3	3	8	13	18	23	2	7	12	17	22	1	6	11
T	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
5t+3	16	21	26	5	10	15	20	25	4	9	14	19	24

T

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

5t+3

D

I

N

S

X

C

H

M

R

W

B

G

L

T

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

5t+3

Q

V

A

F

K

P

U

Z

E

J

O

T

Y

IZU XEXKT UJV PUXA PMX JVZGS PUVA DQS NMXNB DKX UMVPX UMKXX KZIGXP PURGG UMXKX RQ MRP AVNBXU.

2. Виконайте розшифрування тексту за допомогою шифру Цезаря із ключовим словом.

13

DIPLOMACY

8

SGFVHVBNFJAEFVCEZVJAGLUEFACRMUTZVTPRBVFZAEVFZBVVBGSLVEEFDLLFZVBVDMZDECATPVF

0

8

15

25

А

B

C

D

Е

F

G

Н

I

J

К

L

М

N

O

Р

Q

R

S

T

U

V

W

Х

Y

Z

R

S

T

U

V

W

Х

Z

D

I

P

L

O

M

A

C

Y

B

E

F

G

H

J

K

N

Q

SGF VHVB NFJ AEFV CEZ VJAGL UEFA CRM UTZVT PRB VFZAE VFZBV VBGSVE EFDLL FZVBV DM ZDE CATPVF

BUT EVERY TWO STEP SHE WOULD STOP AND CHECK ARE THOSE THREE RUBLES STILL THERE IN HIS POCKET

Контрольні питання

1. Дайте визначення таких понять: алфавіт, текст, шифр, ключ, зашифрування, розшифрування, криптосистема, розкриття шифру, стійкість крипто алгоритму.

Алфавіт – кінцева множина використовуваних для шифрування інформації знаків.

Текст – упорядкований набір з елементів алфавіту.

Шифр або криптографічний алгоритм – сукупність оборотних перетворень множини відкритих даних на множину зашифрованих даних, заданих алгоритмом криптографічного перетворення. Інакше кажучи, криптоалгоритм – це математична функція, що використовується для шифрування та розшифрування інформації.

Зашифрування – перетворення відкритих даних у закриті (зашифровані) за допомогою певних правил, які визначені в шифрі.

Розшифрування – процес, зворотний зашифруванню.

Розкриття (зламування) шифру – процес перетворення закритих даних у відкриті при невідомому ключі й (або) невідомому алгоритмі.

Ключ – це змінний елемент шифру, який застосовують для закриття окремого повідомлення. Інакше кажучи, ключ – це конкретний секретний стан параметрів криптоалгоритма, що забезпечує вибір одного варіанта перетворення із сукупності можливих.

Шифрування – процес зашифрування або розшифрування.

Криптосистема складається із простору ключів, простору відкритих текстів, простору шифротекстів та алгоритмів зашифрування і розшифрування.

Розкриття криптоалгоритма – результат роботи криптоаналітика, що приводить до можливості ефективного визначення будь-якого зашифрованого за допомогою даного алгоритму відкритого тексту.

Стійкість криптоалгоритма – здатність шифру протистояти всіляким спробам його розкриття, тобто атакам на нього.

2. У чому полягає відмінність процесів розшифрування та розкриття шифрів?

Перетворення відкритих даних у закриті-це шифрування, а навпаки це Розкрыття.

3. Які шифри називають шифрами одноалфавітної підстановки?

При шифруванні заміною (підстановкою) символи тексту, що шифруються, замінюються символами того самого або іншого алфавіту із заздалегідь установленим правилом заміни. У шифрі простої заміни кожен символ вихідного тексту замінюється символами того самого алфавіту однаково протягом всього тексту. Часто шифри простої заміни називають шифрами одноалфавітної підстановки.

4. Сформулюйте алгоритм шифрування тексту за допомогою шифру Цезаря.

При шифруванні заміною (підстановкою) символи тексту, що шифруються, замінюються символами того самого або іншого алфавіту із заздалегідь установленим правилом заміни. У шифрі простої заміни кожен символ вихідного тексту замінюється символами того самого алфавіту однаково протягом всього тексту. Часто шифри простої заміни називають шифрами одноалфавітної підстановки.

5. Сформулюйте алгоритм шифрування тексту за допомогою афінної підстановки Цезаря.

Є якісь параметри a, b - цілі числа, що лежать у проміжку [0, n-1]. Ці параметри утворюють ключ аффинной системи підстановок Цезаря. При цьому A і b - взаємно прості числа.

У такому перетворенні літера, що відповідає числу t, замінюється літерою, що відповідає числовому значенню (at+b) за модулем m.

Припустимо, деякий символ з рядка відкритого тексту має номер X в заданому алфавіті. Тоді він відображається в символ номер (AX + K) mod N.

6. Сформулюйте алгоритм шифрування тексту за допомогою шифру Цезаря із Ключовим словом.

У даній різновиди шифру Цезаря ключ задається числом k (0 <= k <= n-1) і коротким ключовим словом або пропозицією. Виписується алфавіт, а під ним, починаючи з k-й позиції, ключове слово. Що залишилися букви записуються в алфавітному порядку після ключового слова. В результаті ми отримуємо підстановку для кожної літери. Вимога, щоб всі букви ключового слова були різними не обов'язково - можна записувати ключове слово без повторення однакових букв. Кількість ключів в системі Цезаря з ключовим словом одно n !.

7. Назвіть інші шифри одноалфавітної заміни, які не використовувалися в роботі.

Полібіанський квадрат, Система шифрування Цезаря, Таблиці Трисемуса, Біграмний шифр Плейфейра, Криптосистема Хілла, Система омофонів.