захист / Лабораторные работы / Лабораторная работа №1 / Лабораторная работа №1 оформление

Практична робота № 1

Тема: Симетричні криптосистеми. Шифри перестановки

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

Виконання роботи

1. Виконайте зашифрування тексту одиночною перестановкою по ключу.

Варіант	Відкритий текст	Ключ
13	THERE LIVED IN A VILLAGE A MAN WHOSE NAME WAS PETER. HIS NICKNAME, HOWEVER, WAS NUMBSKULL	COPYBOOK

C	O	P	Y	B	O	O	K
2	4	7	8	1	5	6	3
T	H	E	R	E	L	I	V
E	D	I	N	A	V	I	L
L	A	G	E	A	M	A	N
W	H	O	S	E	N	A	M
E	W	A	S	P	E	T	E
R	.	H	I	S	N	I	C
K	N	A	M	E	H	O	W
E	V	E	R	W	A	S	N
U	M	B	S	K	U	L	L

B	C	K	O	O	O	P	Y
1	2	3	4	5	6	7	8
E	T	V	H	L	I	E	R
A	E	L	D	V	I	I	N
A	L	N	A	M	A	G	E
E	W	M	H	N	A	O	S
P	E	E	W	E	T	A	S
S	R	C	.	N	I	H	I
E	K	W	N	H	O	A	M
W	E	N	V	A	S	E	R
K	U	L	M	U	L	B	S

Результат:

E T V H L I E R

A E L D V I I N

A L N A M A G E

E W M H N A O S

P E E W E T A S

S R C . N I H I

E K W N H O A M

W E N V A S E R

K U L M U L B S

2. Виконайте за шифрування тексту подвійною перестановкою.

НЕСКОЛЬКО БОЛЬШЕЙ СТОЙКОСТЬЮ К РАСКРЫТИЮ ОБЛАДАЕТ МЕТОД ОДИНОЧНОЙ ПЕРЕСТАНОВКОЙ ПО КЛЮЧ

7 1 6 2 5 3 4 – 1 5 3 6 4 8 9 11 2 7 10

	1	5	3	6	4	8	9	11	2	7	10
7	Н	Е	С	К	О	Л	Ь	К	О	Б	О
1	Л	Ь	Ш	Е	Й	С	Т	О	Й	К	О
6	С	Т	Ь	Ю	К	Р	А	С	К	Р	Ы
2	Т	И	Ю	О	Б	Л	А	Д	А	Е	Т
5	М	Е	Т	О	Д	О	Д	И	Н	О	Ч
3	Н	О	Й	П	Е	Р	Е	С	Т	А	Н
4	О	В	К	О	Й	П	О	К	Л	Ю	Ч

Перестановка столбцов

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
7	Н	О	С	О	Е	К	Б	Л	Ь	О	К
1	Л	Й	Ш	Й	Ь	Е	К	С	Т	О	О
6	С	К	Ь	К	Т	Ю	Р	Р	А	Ы	С
2	Т	А	Ю	Б	И	О	Е	Л	А	Т	Д
5	М	Н	Т	Д	Е	О	О	О	Д	Ч	И
3	Н	Т	Й	Е	О	П	А	Р	Е	Н	С
4	О	Л	К	Й	В	О	Ю	П	О	Ч	К

Перестановка строк

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	Л	Й	Ш	Й	Ь	Е	К	С	Т	О	О
2	Т	А	Ю	Б	И	О	Е	Л	А	Т	Д
3	Н	Т	Й	Е	О	П	А	Р	Е	Н	С
4	О	Л	К	Й	В	О	Ю	П	О	Ч	К
5	М	Н	Т	Д	Е	О	О	О	Д	Ч	И
6	С	К	Ь	К	Т	Ю	Р	Р	А	Ы	С
7	Н	О	С	О	Е	К	Б	Л	Ь	О	К

Результат:

Л Й Ш Й Ь Е К С Т О О

Т А Ю Б И О Е Л А Т Д

Н Т Й Е О П А Р Е Н С

О Л К Й В О Ю П О Ч К

М Н Т Д Е О О О Д Ч И

С К Ь К Т Ю Р Р А Ы С

Н О С О Е К Б Л Ь О К

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. Сформулюйте алгоритм шифрування тексту одиночною перестановкою по ключу.

Суть методу в тому, що стовпці таблиці переставляються за ключовим словом, фразою або набором чисел. Довжина ключового слова задає кількість стовпців таблиці. У верхньому рядку її записаний ключ, а номери під ключем визначені за звичайним порядком відповідних букв ключа в алфавіті. Якщо в ключі зустрілися б однакові букви, вони б нумерувалися зліва направо.

4. Сформулюйте алгоритм шифрування тексту подвійною перестановкою.

У випадку подвійної перестановки стовпців і рядків таблиці перестановки визначаються окремо для стовпців і окремо для рядків. Спочатку в таблицю записується текст повідомлення, а потім по черзі переставляються стовпці, а потім рядки. При розшифруванні порядок перестановок повинен бути зворотним.

5. Що використовують у ролі ключа таблиці для шифрування?

Ключове слово, фраза або набір чисел.

6. Назвіть інші шифри перестановки, які не використовувалися в роботі.

Проста перестановка, Застосування магічних квадратів, Полібіанський квадрат, Система шифрування Цезаря, Аффінна система підстановок Цезаря, Система Цезаря із ключовим словом, Таблиці Трисемуса, Біграмний шифр Плейфейра, Криптосистема Хілла, Система омофонів.