МОЗИ_Лаб_2

Лабораторная работа №2.

Задание 1. Шифрование по квадрату Плейфера.

Квадрат Плейфера – квадрат размером 5х5 для латинского и 8х4 для кириллического алфавита.

Квадрат заполняется всеми буквами алфавита: сперва вписывается ключевое (секретное) слово без повторяющихся букв, затем в алфавитном порядке дописываются остальные буквы алфавита.

Шифрование с помощью квадрата Плейфера: текст разбивается на биграммы (т.е. слово «привет» преобразуется в «пр», «ив», «ет»; далее буквы заменяются в соответствии с их положением в квадрате Плейфера, см. рис (из Википедии).

Задание:

1. Выбрать сообщение на русском языке для шифрования (сообщение должно содержать фамилии ВСЕХ членов бригады).

2. Составить квадрат Плейфера для символов кириллицы.

3. Зашифровать сообщение.

4. Выписать результат в одну строчку с группировкой символов в группы по 5 символов.

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

Кодовое слово: Мия

Изначальная фраза: Яковлев и Погосов

Биграммы: як ов ле ви по го со въ

После шифрования бз лд нж гя це дн цз ьа

Задание 2. Шифр Уитстона. Двойной квадрат.

Похож на шифр Плейфера, но используются два квадрата, заполняются с помощью разных ключевых слов. При шифровании биграммы первую букву ищут в первом квадрате, вторую во втором. Пример (из Википедии) двух квадратов при вертикальном размещении на основе ключевых слов «example» и «keyword»:

Д опустим, необходимо зашифровать открытый текст helloworld, используя ключевые слова «example» и «keyword». Биграммы этого сообщения будут заменяться следующим образом:

1. Биграмма he имеет уникальный случай, она расположена в одном столбце, заменяем её на XG.

2. Биграмма LL также имеет уникальный случай, она расположена в одном столбце, заменяем её на NR.

3. Биграмма ow образует прямоугольник, заменяем её на SE.

4. Биграмма or образует прямоугольник, заменяем её на ND.

5. Биграмма LD образует прямоугольник, заменяем её на BR.

Таким образом, получаем шифрованное сообщение:

Открытый текст: helloworld; Шифртекст: XG NR SE ND BR

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

Кодовое слово: Илюша

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

Кодовое слово: Мишаня

Изначальная фраза: Яковлев и Погосов

Биграммы: як ов ле ви по го со въ

После шифрования: эл хм юд лб оп их ос шэ

Задание:

1. Выбрать сообщение на русском языке для шифрования (сообщение должно содержать Имена ВСЕХ членов бригады).

2. Составить квадраты Уитстона для символов кириллицы.

3. Зашифровать сообщение.

4. Выписать результат в одну строчку с группировкой символов в группы по 5 символов.

Задание 3.

Дешифровать (провести криптоанализ) шифра перестановки с ключевым словом, т.е. шифра перестановки с перемешиванием столбцов, строки не перемешивались.

При шифровании в тексте убирались пробелы и текстом заполняли ПОЛНОСТЬ ровно одну таблицу.

Для криптоанализа выполняют следующие шаги:

1. Прикидывают размер таблицы шифрования исходя из длины текста, т.е. если текст 32 буквы, то таблица скорее всего 8х4, если данный вариант не позволит восстановить текст, то придётся опробовать и другие варианты: 4х8, 16х2 (это вариант маловероятен)

2. Записать текст вертикально по столбцам от первого до последнего, если бы столбцы при шифровании не переставлялись, то при угаданном размере таблицы текст бы уже читался по горизонтали.

3. Используя знание русского языка и частотные данные по биграммам (http://statistica.ru/local-portals/data-mining/analiz-tekstov/) подобрать правильный порядок расположения столбцов. При использовании статистики биграмм необходимо учитывать, что из-за записи текста без пробелов появляются сочетания из последней буквы одного слова и первой буквы последующего, что обычно не учитывается в статистике биграмм языка.

4. При правильном расположении столбцов текст должен читаться по горизонтали.

Вариант 1

О	В	З	Ж	О	М
О	Н	С	Ь	М	Е
Е	Б	Д	И	Д	О
О	Н	Т	Т	Е	В

В	О	З	М	О	Ж
Н	О	С	Е	М	Ь
Б	Е	Д	О	Д	И
Н	О	Т	В	Е	Т

Дешифровка: Возможно семь бед один ответ

Вариант 1.

Зашифрованный текст: ооеовнбнзсдтжьитомдемеов

Вариант 2.

Зашифрованный текст: дасркмтанемрмшоптеуиудишеоаа

Вариант 3.

Зашифрованный текст: еоаеркадшйкмсрбнбсеедяноивнглесиьту