2. Симметричные криптосистемы

2.1. Поточные криптографические методы

Открытые сообщения шифруются от начала до конца сообщения с заменой символа открытого текста символом шифротекста в потоке. В поточных системах сохраняется стат. структура исходника, т.е. символ исходника остается на своей позиции и заменяется символом шифротекста.

2.1.1. Шифр Цезаря

Сообщение S = ДЕНЬ ПРОГРАММИСТА

Дан алфавит:

А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	Й
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
К	Л	М	Н	О	П	Р	С	Т	У
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Ф	Х	Ц	Ч	Ш	Щ	Ъ	Ы	Ь	Э
21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Ю	Я	_	,	.	?	...
31	32	33	34	35	36	...

а) Шифрование: C = f (S,k), например k = +3

Д = 5 5+3=8  З

Е = 6 6+3=9  И

. . .

С = ЗИРЯ?ТУСЖУГППЛФХГ

Примечание: Если сумма символа и ключа превышает длину алфавита, то сумма уменьшается на длину алфавита ( )

б) Дешифрование: S = f (C,k)

З = 8 8-3=5  Д

И = 9 9-3=6  Е

. . . S = ДЕНЬ ПРОГРАММИСТА

Примечание: Если при вычитании из номера символа ключа получается отрицательное число или нуль, то необходимо добавить длину алфавита.

в) Криптостойкость. Замена простая – один символ исходника заменяется одним символом шифротекста. Ключевое пространство для данного алфавита от -35 до +35 (-35  k  +35).

Вывод: криптостойкость слабая.

2.1.2. Квадрат Полибия

Весь алфавит укладывается в квадрат. (Данный квадрат 6х6)

	1	2	3	4	5	6
1	А	Б	В	Г	Д	Е
2	Ж	З	И	Й	К	Л
3	М	Н	О	П	Р	С
4	Т	У	Ф	Х	Ц	Ч
5	Ш	Щ	Ъ	Ы	Ь	Э
6	Ю	Я	_	.	,	?

а) Шифрование: C = f (S,КП) = 1516 3255 6334

3533 1435 1131

. . .

б) Дешифрование: S = f (C,КП) Производить действия в обратном порядке.

в) Криптостойкость. Сложная замена:

• один символ исходника заменяется двумя символами шифротекста;

• шифротекст в цифровой форме (алфавит шифротекста в данной ситуации 6 символов – цифр).

Недостаток – нет ключа шифрования.

Вывод: криптостойкость – слабая.

Условные обозначения:

– алфавит сообщения;

S – сообщение, - открытое сообщение;

– шифротекст;

– ключ шифрования;

– функция шифрования, где f – криптопреобразование;

– дешифрование.