- •Оглавление
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.1. Предмет криптографии и основные определения
- •1.2. Математические основы криптографии
- •1.3. Математическая модель шифра
- •1.4. Классификация шифров
- •1.5. Обзор истории криптографии
- •Появление шифров
- •Становление криптографии как науки
- •Криптография в Новое время
- •Научная криптология
- •2.1. Понятие подстановки
- •2.2. Математическая модель шифра подстановок
- •2.3. Сравнимость
- •2.4. Примеры классических шифров подстановок
- •2.5. Математическая модель шифра перестановок
- •2.6. Маршрутные перестановки как пример шифра перестановок
- •ГЛАВА 3 Характеристики открытых текстов. Вероятностный подход
- •3.2. Вероятностный подход к анализу текстов
- •Частоты букв европейских языков, в %
- •Частоты символов русского языка, в %
- •Сочетаемость букв русского языка
- •Чередование гласных и согласных для текста длиной 105 знаков
- •Буква
- •Буква
- •4.1. Теоретико-информационный подход к анализу текстов
- •4.2. Комбинаторный подход к анализу текстов
- •Современные симметричные криптосистемы
- •5.1. Математическая модель шифра замены
- •5.2. Классификация шифров замены
- •ГЛАВА 6 Принципы построения симметричных шифров
- •6.1. Принципы построения поточных шифров
- •6.2. Принципы построения блочных шифров
- •ГЛАВА 7 Математические основы асимметричной криптографии
- •7.1. История и основные определения асимметричной криптографии
- •7.2. Основы теории простых чисел
- •7.3. Функция Эйлера
- •ГЛАВА 8 Теоремы асимметричной криптографии и алгоритм RSA
- •8.1. Основные теоремы асимметричной криптографии
- •8.2. Алгоритм RSA
- •9.1. Задачи асимметричной криптографии
- •10.1. Понятие электронной подписи
- •10.2. Алгоритм электронной подписи на основе алгоритма RSA
- •ГЛАВА 11 Управление криптографическими ключами
- •11.1. Задачи управления криптографическими ключами
- •11.2. Генерация ключей
- •11.3. Хранение ключей
- •Заключение
- •Список рекомендованной литературы
выражает долю символов, которую можно исключить из сообщения без потери его содержания и которая называется избыточностью языка. Например, избыточность русского языка равна 72,6 %. Именно избыточность естественных языков является основной причиной низкой криптостойкости классических симметричных шифров.
4.2. Комбинаторный подход к анализу текстов
До сих пор мы не задумывались о смысловом содержании текста. Другой возможный подход к определению величины H (U ) предложил А. Н. Колмогоров. Он основывается не на вероятностных, а на комбинаторных методах.
Рассмотрим алфавит мощности N. Тогда количество всех возможных текстов фиксированной длины L равно N L .
Сделаем тождественную замену N = 2log2 N . Тогда число всех возможных текстов длины L равно
N L = 2L log2 N = 2L H0 .
Так было бы, если бы мы имели право брать любые наборы из L букв. Чтобы получить аналогичную формулу для числа осмысленных текстов длины L, то есть удовлетворяющих статистическим ограничениям естественного языка, заменим H0 на энтропию языка H:
M L = 2L H ,
где ML – число осмысленных текстов длины L.
Найдя из этого уравнения H и перейдя к пределу по длине текстов, получим определение энтропии языка без использования понятий теории вероятностей:
log |
|
M |
|
H (U )= lim |
2 |
|
L . |
L →∞ |
L |
|
|
43
