Лаб_раб_1

Лабораторная/практика №1. Преобразования в системах защиты информации. Часть 1

Преобразования перестановки

Шифры маршрутной перестановки. В данных шифрах используют некоторую геометрическую фигуру (плоскую или объемную). Преобразования состоят в том, что отрезок открытого текста записывается в такую фигуру по некоторой траектории, а выписывается по другой траектории.

Задание 1

Выбрать(составить) текст для шифрования 25-30-ть символов (в текст включить фамилии ВСЕХ членов бригады, например, «ИВАНОВ И СИДОРОВ ОБЕДАЛИ»).

Выбрать таблицу размером 6х5.

Я	К	О	В	Л	Е
В	И	П	О	Г	О
С	О	В	К	Р	У
Т	Ы	Е	Р	Е	Б
Я	Т	А	А	У	Ф

Вписать текст в таблицу по строчкам. Пустые клетки заполнить произвольными символами.

Зашифрованный текст (криптограмму) выписать по столбцам в одну строчку. При выписывании группируйте буквы в группы по 5-ть символов.

ЯВСТЯ КИОЫТ ОПВЕА ВОКРА ЛГРЕУ ЕОУБФ

Задание 2

Выбрать(составить) текст для шифрования 16-20-ть символов. Текст должен включать Имена или фамилии членов бригады.

Выбрать таблицу размером 5х4 (данный размер именно для текста сообщения, служебная информация записывается в дополнительные строки).

Выбрать ключевое слово длиной 5-ть символов (по числу столбцов)

Вписать текст по строчкам. Пустые клетки заполнить произвольными символами.

Выполнить перестановку столбцов с учётом расстановки по алфавиту букв ключевого слова (см. пример, но обратите внимание, что в примере текст вписан по столбцам, а в Вашем задании необходимо вписывать по строчкам)

Пример:

После перестановки столбцов зашифрованный текст (криптограмму) выписать в одну строку по столбцам (буквы секретного слова не выписывать!). При выписывании группируйте буквы в группы по 5-ть символов.

Б	Р	У	Е	В	И	Ч
4	7	3	2	1	6	5
Я	Е	Г	П	Л	И	И
К	В	О	Р	И	В	Т
О	И	С	И	В	Е	Е
В	П	О	Б	У	Р	Т
Л	О	В	Ы	Н	С	Ы

В	Е	У	Б	Ч	И	Р
1	2	3	4	5	6	7
Л	П	Г	Я	И	И	Е
И	Р	О	К	Т	В	В
В	И	С	О	Е	Е	И
У	Б	О	В	Т	Р	П
Н	Ы	В	Л	Ы	С	О

ЛИВУН ПРИБЫ ГОСОВ ЯКОВЛ ИТЕТЫ ИВЕРС ЕВИПО

Задание 3

Выбрать(составить) текст для шифрования 16-20-ть символов (возможно использование текста из задания 2).

Выбрать таблицу размером 5х4.

Выбрать перестановку строк и столбцов в таблице. (см. пример)

Вписать текст по строчкам. Пустые клетки заполнить произвольными символами.

Выполнить перестановку строк и столбцов с учётом Вашего выбора.

Пример:

После перестановки строк и столбцов зашифрованный текст (криптограмму) выписать по столбцам в одну строку. При выписывании группируйте буквы в группы по 5-ть символов.

	3	4	2	1
4	Я	К	О	В
1	Л	Е	В	И
2	П	О	Г	О
3	С	О	В	Ы

	1	2	3	4
4	В	О	Я	К
1	И	В	Л	Е
2	О	Г	П	О
3	Ы	В	С	О

	1	2	3	4
1	И	В	Л	Е
2	О	Г	П	О
3	Ы	В	С	О
4	В	О	Я	К

ИОЫВ ВГВО ЛПСЯ ЕООК

Задание 4 (Решётка кардано)

Решётка кардано – это лист(картонка) с прорезями.

Шифрующий помещает решётку на лист бумаги и пишет сообщение в прямоугольных отверстиях, в которых помещается отдельный символ, слог или целое слово. Исходное сообщение оказывается разделённым на большое число маленьких фрагментов. Затем решётка убирается и пустые места на бумаге заполняются посторонним («заполняющим») текстом так, чтобы скрываемый текст стал частью другого осмысленного текста, т.е. один текст спрятан(скрыт) в другом. Такое заполнение требует известного литературного таланта.

Пример:

Составьте решётку размером минимум 5х4 (см. пример) с прорезями для отдельных букв.

Необходимо составить ДВА разных секретных сообщения. Применить одну и ту же решётку для передачи этих двух разных сообщений, с разным «заполняющим» текстом соответственно.

Примечание. В случае у Вас больших трудностей при составлении заполняющего текста можно составить решётку (большего размера) с прорезями под целые слова.

	1	2	3	4	5	6
1	В	П	С	Ы	В	А
2	Е	Ф	М	Ы	Ь	П
3	Ф	О	М	Д	М	М
4	О	С	И	Ф	И	Н
5	Т	Ь	О	А	Д	М

	1	2	3	4	5	6
1	Я	К	Б	И	Й	Г
2	У	О	Д	Л	У	Ж
3	У	И	Б	Т	О	Ь
4	Т	О	Й	Т	Ы	Ж
5	Б	Е	О	Н	Я	Й

Задание 5 (поворотная решётка)

Для шифра поворотная решётка изготавливается трафарет из прямоугольного листа клетчатой бумаги размера 2m*2k клеток. В трафарете вырезано m*k клеток так, что при наложении его на чистый лист бумаги того же размера четырьмя возможными способами его вырезы полностью покрывают всю площадь листа (при этом в новых положениях прорези не попадают на уже «покрытые» ранее позиции на листе). Буквы сообщения последовательно вписываются в вырезы трафарета (по строкам, в каждой строке слева направо) при каждом из четырех его возможных положений в заранее установленном порядке.

Пример решётки и её четыре возможных положения.

Примечание. Если решётка не квадратная, то четыре положения составляются двумя положениями решётки лицевой стороной и двумя положениями обратной стороной.

Составьте решётку размером 6х6.

Отметьте на ней вырезанные клетки. Расположения вырезов должны выглядеть «хаотично», т.е. нельзя вырезать целиком один из квадрантов. Место положения каждой вырезанной клетки необходимо подбирать таким образом, чтобы при поворотах решётки одна вырезанная клетка не попадала на другую. Общее количество вырезанных ячеек должно быть (6*6)/4 для максимальной информационной ёмкости данной решётки.

Составьте текст для шифрования минимум 30-ть символов. Текст должен содержать имена ВСЕХ членов бригады, пример: «Лена и Маша учатся в университете».

Впишите текст в свободные позиции решётки в четырёх разных положениях (поворачивая решётку). Оставшееся место заполните случайными буквами.

М					Ы
		И		Д
	Е		М
Т
		У			Д

	А				Г
		Д
Е				Ж
		И
				З
					Н

Ь			Ц		В
		Е		Т
	Н		Ы		М
И

К
	Р
			А
	С				К
			А
М				И

М					Ы
		И		Д
	Е		М
Т
		У			Д

Замечание.

Современные исследования в области защиты информации (криптографии) утверждают, что невозможно построить стойкий шифр только на преобразованиях перестановки исходных символов осмысленного текста.

По результатам выполнения работы должен быть составлен отчёт. Отчет должен содержать:

1. Титульный лист с названием и номером лаб. работы, номером группы, фамилиями выполнивших работу студентов (максимум 3 человека).

2. По каждому заданию должно быть приведено исходное задание(исходный текст сообщения). Промежуточные шаги преобразований. Итоговый результат выполнения задания (итоговый текст после шифрования).

3. Файл с отчётом должен иметь название по следующему шаблону: Лаб_(номер лабы(две цифры))_(номер группы)_ФамилияИО1_ФамилияИО2_ФамилияИО3. Пример: Лаб_01_ИКБ-82_ИвановДИ_ПетровЕН_СидоровЯЭ.