Добавил:

storyte11 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Предмет:

Методы и Средства Криптографической Защиты Информации

Файл:

крипта 4

.docx

Скачиваний:

Добавлен:

17.06.2026

Размер:

463.22 Кб

Скачать

☆

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: Кибербезопасности

Кафедра: Защищенных систем связи

Дисциплина: Методы и средства криптографической защиты информации

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4

Тема:

“Изучение подстановочно-перестановочного шифра и его свойств”

Направление/специальность подготовки

(код и наименование направления/специальности)

Студент:

__________

(Ф.И.О., № группы) (подпись)

Преподаватель:

профессор кафедры ЗСС Яковлев В. А. ________

(Ф.И.О. преподавателя) (подпись)

Цель работы

Целью данной работы является изучение структуры и основных свойств блочного шифра, основанного на подстановочно перестановочной сети (Substitution-Permutation Network - SPN), криптоанализ шифра методом тотального перебора ключей, исследование влияние ошибок в канале связи на достоверность расшифрованного сообщения.

Задание

1. Изучить схему и принцип действия учебного шифра, используемого в данной работе.

2. Произвести шифрование открытого сообщения, представленного в виде произвольной двоичной последовательности длиной 16-бит (т.е. длиной равной одному блоку шифра), наблюдая результаты на каждом этапе шифрования. Сделать вывод об улучшении качества шифрования с увеличением числа раундов.

4. Произвести шифрование смыслового текста. Дешифровать полученный шифртекст на правильном и произвольном неправильном ключе.

6. Произвести криптоанализ зашифрованого смыслового текста при помощи метода тотального опробывания ключей. Сделать вывод о правиле принятия решения о расшифровании криптограммы.

7.Исследовать помехоустойчивость шифра при эмуляции ошибок в канале передачи. Сделать вывод о размножении ошибок в расшифрованном сообщении.

Изучение схемы и принципа действия учебного шифра ППШ

Генерация раундовых ключей. Выбран управляющий ключ из 7-ми бит: 1111000. На его основе сгенерированы раундовые ключи К1, К2, К3, К4, К5

Выбрана двоичная последовательность длиной 16 бит для шифрования (открытый текст): 1111 0000 1111 0000. Использую исследование раундов шифров, изучим построение зашифрованной криптограммы. Получена криптограмма: 0000 0001 0100 1000

Используя ключ: 1111000

Зашифруем сообщение: «ВОР ДОЛЖЕН СИДЕТЬ В ТЮРЬМЕ»

Заменим исходный ключ 1111000 на ключ 1111001 и расшифруем сообщение неверны ключом, получим следующее:

Криптоанализ методом тотального перебора ключей

Используем ключ для шифрования текста «1111001»

При допустим отклонении в 4% частотные интервалы для букв русского языка равны:

P(“О”) = (5 - 13)%

P(“А”) = (2,2 - 10,2)%

P(“И”) = (2,2 - 10,2)%

Используя режим анализа «Пробовать до совпадения статистики», подберем ключ:

Тогда:

Ключ = 1111001

Р(“О”) = 5,9%

Р(“А”) = 4,2%

Р(“И”) = 10,4%

Расшифровка криптограммы другого студента (Позднеев Д.К.)

Зашифрованная криптограмма

При допустим отклонении в 3% частотные интервалы для букв русского языка равны:

P(“О”) = (6 - 12)%

P(“А”) = (3,2 - 9,2)%

P(“И”) = (3,2 - 9,2)%

Используя режим анализа «Пробовать до совпадения статистики», подберем ключ

Тогда:

Ключ = 0001100

Р(“О”) = 7,2%

Р(“А”) = 6,6%

Р(“И”) = 4,6%

Расшифрованное сообщение

3. Анализ влияния ошибок в канале связи на достоверность сообщения после его дешифрования

Исходная криптограмма: 1111 0000 1111 0000

Ключ: 1111000

Расшифровка криптограммы: 0000 0001 0100 1000