Электронный учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «Основы информационной безопасности» для специальности 1-40 01 01 «Программное обеспечение информационных технологий»

последовательность не были изменены с момента их создания. В противном случае подпись считается недействительной.

Стандарт «Процедура выработки и проверки ЭЦП» содержит алгоритмы и процедуры выработки и проверки электронной цифровой подписи, а также подробные инструкции по:

выбору величин и (размер и );

генерации и ;

генерации .

111

РАЗДЕЛ 2. ПРАКТИЧЕСКИЙ

Лабораторная работа №1. Cтандарт шифрования данных ГОСТ

28147-89.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Закрепление теоретических знаний по стандарту шифрования данных ГОСТ 28147-89.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

1.Изучите теоретическую часть.

2.Найдите сумму по модулю 2 двух чисел 294055383510 и 398455594810. 3.Найдите сумму по модулю 3 двух чисел 369610 и 371810.

4.Найдите сумму по модулю 232следующих пар чисел: 303774184710 и

125722544810, 270698152310 и 158798577310.

5.Пусть каждая из 16 первых букв русского алфавита (абвгдежзийклмноп) имеет четырехразрядный двоичный код, соответствующий ее номеру от 0 до 15, т.е. а - 0000, б – 0001 , …, п -1111 . Составьте из этих букв произвольное сообщение из 32 символов, затем разбейте полученное сообщение на блоки длиной, соответствующей разрядности накопителей N1 и N2 (Рисунок 1.). Значения полученных блоков запишите в десятичной системе счисления.

6.Найдите состояние 32-разрядного двоичного регистра сдвига после циклического сдвига вправо на 3 разряда 29886541010, предварительно записанного в регистр.

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ

1.Включите ПЭВМ.

2.Запустите программу gost.exe на выполнение. Данная программа реализует алгоритм зашифрования и расшифрования данных по стандарту ГОСТ 28147-89 в режиме простой замены. Входные и выходные данные работы этого алгоритма представляют собой 64-разрядные двоичные числа, поэтому, если данные, подлежащие обработке, представлены в другом виде, их предварительно переводят в двоичный вид и разбивают на блоки длиной по 64 бита. Для упрощения работы с 64-разрядными двоичными числами блоки представляются в виде двух блоков по 32 бита (соответствующих разрядности накопителей N1 и N2) и записываются в десятичной системе счисления.

112

Если расчет выполнен правильно, происходит переход к следующей контрольной точке.

4.Зашифровывание в режиме простой замены.

4.1.Введите (в десятичной системе счисления) начальное состояние накопителей N1 и N2.

Рисунок 3.Шаблон для ввода исходных данных 4.2.Руководствуйтесь инструкциями в рабочем окне программы.

Рисунок 4. Вид окна после ввода исходных данных

114

Лабораторная работа №2. Стандарт шифрования данных DES.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Закрепление теоретических знаний по алгоритму DES шифрования информации в криптосистемах симметричного типа.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

1.Изучите теоретическую часть.

2.Переведите число 343 двоичную систему счисления.

3.Пусть каждая из 16 первых букв русского алфавита (абвгдежзийклмноп) имеет четырехразрядный двоичный код, соответствующий ее номеру от 0 до 15, т.е. а - 0000, б – 0001 , …, п -1111 . Составьте из этих букв произвольное сообщение из 32 символов, затем разбейте полученное сообщение на блоки длиной 64 бита. Значения полученных блоков запишите в десятичной системе счисления.

4.Найдите состояние 28-разрядного двоичного регистра сдвига после циклического сдвига влево на 5, числа 17931733310, предварительно записанного

врегистр.

5.Найдите сумму по модулю 2 двух чисел 224489930110 и 2897367510.

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ

1.Включите ПЭВМ.

2.Запустите программу des.exe на выполнение. Данная программа реализует алгоритм зашифровывания и расшифровывания данных по стандарту DES, DES в режиме обратной связи по шифротексту, комбинированный алгоритм DES. Входные и выходные данные работы этого алгоритма представляют собой 64-разрядные двоичные числа. Поэтому если данные, подлежащие обработке, представлены в другом виде, их предварительно переводят в двоичный вид и разбивают на блоки длиной по 64 бита. Для упрощения работы с 64-разрядными двоичными числами блоки представляются

вдесятичной системе счисления.

116

5. Программа имеет встроенный калькулятор, который выполняет перевод 64-разрядных чисел из двоичной системы счисления в десятичную и наоборот, а также осуществляет циклические сдвиги. (Для перевод 64-разрядных чисел из двоичной системы счисления в десятичную и наоборот можно использовать встроенный калькулятор ОС Windows).

Рисунок 3. Калькулятор для перевода чисел в другие системы счисления

Исследование работы криптографического алгоритма DES.

1.Введите (в десятичной системе счисления) значение 64-разрядного ключа (Рисунок 4).

2.Введите (в десятичной системе счисления) значение 64-разрядного блока открытого текста (Рисунок 5).

Рисунок 4. Ввод значения ключа

118

5.Оформите отчет и сделайте выводы.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1.Решение задач предварительного задания.

2.Результаты выполнения работы.

3.Анализ результатов и выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Какие существуют режимы работы алгоритма?

2.К какому типу криптосистем относится алгоритм?

3.Какой разрядности ключ используется в алгоритме?

4.Поясните принцип работы блока замены.

5.Поясните принцип работы функции шифрования.

6.Перечислите основные достоинства и недостатки алгоритма.

7.Как повлияет искажение одного бита шифротекста на передаваемую информацию при разных режимах работы алгоритма?

8.Чем определяется криптостойкость алгоритма?

120