Лаб_01

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ,

СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

(СПбГУТ)

ФАКУЛЬТЕТ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ И СИСТЕМ (ИКСС)

КАФЕДРА ЗАЩИЩЕННЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ (ЗСС)

_______________________________________________________________________________

Отчет

по практической работе №1

«Преобразования в системах защиты информации»

Выполнил студент группы ИКБ-14:

Травкина Е.

Макаров И.

Арбузов И.

Проверил:

Кушнир Дмитрий Викторович

Санкт-Петербург

2023

Оглавление

Table of Contents

Задание 1 3

Задание 2 3

Задание 3 3

Задание 4 4

Вариант 1. 4

Вариант 2. 5

Вариант 3. 5

Задание 5. 6

Вывод: 7

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

Исходный текст: Травкина Арбузов и Макаров не хотят

Шаги преобразований:

Вписываем текст в таблицу по строчкам в таблицу 6х5. Зашифровываем текст выписывая текст по столбцам в одну строчку и группируем в группы по 5-ть символов

Получившийся текст: тнзке раоах аавро вриот кбмвя иуант

Задание 2

Исходный текст: Лиза и Игорь Ильяс

Ключ: 43125

Ключевое слово: КЛЮЧИ

Шаги преобразований:

В таблицу размером 5х3 выписываем криптограмму по строчкам и выполняем перестановку столбцов с учётом расстановки по алфавиту букв ключевого слова. Выписываем в одну строку по столбцам и группируем по три символа.

Получившийся текст: гор ьил аии лиз ьяс

Задание 3

Исходный текст: Лиза и Ильяс и Игорь

Шаги преобразований:

В таблицу 4х4 вписываем текст по строчкам и выполняем перестановку строк и столбцов.

Итоговый результат: Иьли оьрг иазЛ сИия

Задание 4

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.

Зашифрованный текст: ооеов нбнзс дтжьи томде меов

Скорее всего использовали таблицу либо 4х6, либо 6х4, так как в криптограмме 24 буквы. Попробуем 2 варианта:

Таблица 4х6 нам ничего не даёт от перестановки, так как нет такого слова в русском языке с одной гласной и довольно редкими буквами Б Ж Д

Таблица 6х4 выглядит более подходящей и по первой строчке мы уже видим начальное слово ВОЗМОЖно.

Ключ к шифру: 213654

Расшифрованная фраза: возможно семь бед один ответ.

Вариант 2.

Зашифрованный текст: дасрк мтане мрмшо птеуи удише оаа

В фразе 28 букв тогда таблица скорее всего либо 7х4, либо 4х7

Пробуем таблицу 4х7

Переставляя столбцы с ключом 4231 получаем нужную криптограмму:

Расшифрованная фраза: да один пашет семеро руками машут

Вариант 3.

Зашифрованный текст: еоаер кадшй кмсрб нбсее дянои внгле сиьту

Пробуем таблицу 7х4. Получается в строке одна гласная, такого быть не может

Пробуем 4х7.

Переставляем строки с ключом 25431

Расшифрованный текст: для бешенной собаки и семь верст не круг

Задание 5.

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.

Шаги решения:

Составляем решётку размером 6х6. Отметим на ней вырезанные клетки. Расположения вырезов должны выглядеть «хаотично», т.е. нельзя вырезать целиком один из квадрантов. Место положения каждой вырезанной клетки необходимо подбираем 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.

Составляем текст для шифрования, который должен содержать имена членов бригады: «Лиза Игорь и Ильяс хотят поскорее заказать».

Вписываем текст в свободные позиции решётки в четырёх разных положениях (поворачивая решётку).

Получившаяся решётка:

Вывод:

В ходе выполнения практической работы №1 «Преобразования в системах защиты информации» мы изучили шифры маршрутной перестановки.