захист / Лабораторные работы / Лабораторная работа №4 / Лабораторная работа №4 оформление

Практична робота № 4

Тема: Програмна реалізація шифрів перестановки. Розкриття шифру Цезаря

Мета: Навчитися виконувати розкриття шифру Цезаря.

Теоретичні відомості

Криптоаналіз шифру Цезаря

Хід роботи

Виконання роботи

1. Виконати розкриття тексту.

№	Шифротекст
	боичнцчтисцыощоъцчтиэьцуясотишщчмщйххгизлфзоыъзиъыомйцчмщйэсзиыомйцчмщйэсзииеычилчрхчпцчъыдишщсущошфоцсзиасэщчыоуъыйилифжкчтиэйтфиъиъчющйцоцсохиомчищйкчычъшчъчкцчъысичнчкцчиычхьиуйуищолчфжясчцощгишсъйфсишсъдхйихчфчучхицйишчфзюиуцсмиыйуисирноъдирйасэщчлйццгтиыоуъыихчпцчирйшсъйыдицйшщсхощилиэйтфиуйщысцусиицсуычицоинчмйнйоыъзи ычиэчычмщйэссиучычщгхсилгичкхоцслйоыоъдиъилйасхинофчлгхишйщыцощчхиъчнощпйыиъоущоыцьжисцэчщхйясжи
	ШЕЯОДН ОЙЯИНТ ЕРЕСНО ЙЯФУНК ЦИЕЙЯП РОГРАМ МЪЯЮВЛ ЮЕТСЮЯ СТЕГАН ОГРАФИ ЮЯТЕГА НОГРАФ ИЮЯЯЬТ ОЯВОЗМ ОЖНОСТ ЫЯПРИК РЕПЛЕН ИЮЯЧИФ РОТЕКС ТАЯВЯЛ ЭБОЙЯФ АЙЛЯСЯ СОХРАН ЕНИЕМЯ ЕГОЯРА БОТОСП ОСОБНО СТИЯОД ОБНОЯТ ОМУЯКА КЯРЕВО ЛЭЦИОН ЕРЪЯПИ САЛИЯП ИСЫМАЯ МОЛОКО МЯНАЯП ОЛЮХЯК НИГЯТА КЯИЯЗД ЕСЫЯЗА ЧИФРОВ АННЪЙЯ ТЕКСТЯ МОЖНОЯ ЗАПИСА ТЫЯНАП РИМЕРЯ ВЯФАЙЛ ЯКАРТИ НКИЯЯН ИКТОЯН ЕЯДОГА ДАЕТСЮ ЯТОЯФО ТОГРАФ ИИЯКОТ ОРЪМИЯ ВЪЯОБМ ЕНИВАЕ ТЕСЫЯС ЯВАЧИМ ЯДЕЛОВ ЪМЯПАР ТНЕРОМ ЯСОДЕР ЖАТЯСЕ КРЕТНУ ЭЯИНФО РМАЦИЭ Я

№	Шифротекст
	RQFHEXHRCCVHQMHZJVIQIEKHTVQTEUVQJVNJQZDQJYVQFHEXHRCCZDXQBRDXKRXVQJEQTHVRJVQFHEXHRCI
	IHWYVO YITTMY HDYQAM ZHZVBY TKMHKV LMHAME AHQUHA PMHWYV OYITTQ UOHSIU OBIOMH AVHKYM IAMHWY VOYITZ

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 таблиць Трисемуса.

Розглянемо цей метод шифрування на прикладі. Для українського алфавіту таблиця, що шифрує, може мати розмір 48 (32 літери алфавіту). Виберемо як ключ слово “БАНДЕРОЛЬ”. Таблиця для шифрування має вигляд, поданий на рисунку 2.

Б	А	Н	Д	Е	Р	О	Л
Ь	В	Г	Є	Ж	З	И	І
Ї	Й	К	М	П	С	Т	У
Ф	Х	Ц	Ч	Ш	Щ	Ю	Я

Рисунок 2 – Таблиця для шифрування за методом Трисемуса з ключовим словом “БАНДЕРОЛЬ”

При шифруванні в таблиці знаходять чергову букву відкритого тексту й записують у шифротекст букву, розміщену нижче неї в тому самому стовпці. Якщо буква тексту виявляється в нижньому рядку таблиці, тоді для шифротексту беруть верхню букву з того самого стовпця.

Наприклад, при шифруванні за допомогою таблиці (рис. 2) повідомлення “МАГІСТРАЛЬ ЗРУЙНОВАНО”, одержимо шифротекст, записаний блоками по п’ять букв

ЧВКУЩ ЮЗВШЇ СЗЯХГ ИЙВГИ.

1. Сформулюйте алгоритм шифрування тексту за допомогою біг рамного шифру Плейфейра.

1. Відкритий текст вихідного повідомлення розбивається на пари букв (біграми). Текст повинен мати парну кількість букв та не повинен містити біграми, що мають дві однакові букви. Якщо ці вимоги не виконані, то текст модифікується навіть через незначні орфографічні помилки.

2. Послідовність біграм відкритого тексту перетворюється за допомогою таблиці, що шифрує, у послідовність біграм шифротексту за такими правилами:

• якщо обидві літери біграми відкритого тексту не стоять в одному рядку або стовпці, наприклад, літери А і П (рис. 2), тоді знаходять літери в кутах прямокутника, обумовленого вихідною парою літер. У нашому прикладі це букви АЙПЕ. Пара літер АП відображається в пару ЙЕ. Послідовність літер у біграмі шифротексту повинна бути дзеркально розміщеною щодо послідовності літер у біграмі відкритого тексту;

• якщо обидві літери біграми відкритого тексту належать одному стовпцю таблиці, то за літери шифротексту беруть літери, які лежать під ними. Наприклад, біграма НК (рис 2) дає біграму шифротексту ГЦ. Якщо при цьому літера відкритого тексту стоїть в нижньому рядку, то для шифротексту береться відповідна літера з верхнього рядка того самого стовпця. Наприклад, біграма НЦ дає біграму шифротексту ГН;

• якщо обидві літери біграми відкритого тексту належать одному рядку таблиці, то літерами шифротексту вважаються букви, які знаходяться праворуч від них. Наприклад, біграма НО дає біграму шифротексту ДЛ. Якщо при цьому літера відкритого тексту знаходиться в крайньому правому стовпці, то для шифру беруть відповідну літеру з лівого стовпця у тому самому рядку. Так біграма ЕЛ дає біграму шифротексту РБ).