4. Блокты, ағымдық және аралас шифрлер ұғымдары.

Ақпаратты жабу құралдарын қолдану тәсілі бойынша ағындық және блоктық

шифрлеу деп бөледі.

Ақпараттар блокты шифрлерде ақырлы санды блоктарға бөлінеді. Соңғы блок толық болмауы мүмкін, ондай жағдайда ол кез келген мәнсіз символдармен толықтырылады. Блоктық шифрлеуде жабық бастапқы мәтіннің кейбір символдар блогы біруақытта өзгереді, сонымен қатар блоктар шегіндегі символдардың өзгеруі өзара тәуелді болады. Кейбір аралас блоктардағы символдардың өзгеруі арасында да тәуелділік болуы мүмкін. Блоктық әдістердің кемшіліктері: ашық мәтіннің бірдей блоктарына шифромәтіннің бірдей блоктары сәйкес келеді.

Ағындық шифрлеуде бастапқы мәтіннің әр символы басқалардан тәуелсіз өзгереді. Сондықтан мұндай өзгеру байланыс арнасы бойынша мәліметтерді берумен біруақытта жүзеге асуы мүмкін. Ағындық шифрлар мәліметтер ағынының әр элементін криптожүйеде тоқтаусыз жүзеге асырады. Ағындық шифрлердің жетістігі: түсу жылдамдығымен өлшенетін шифрлеудің жоғары жылдамдығы болып табылады. Қолданылуы – аудио- және бейнеақпараттарды шифрлеу.

Практикада аралас жүйелер жиі кездеседі – бір шифрленген мәтінге қолданылатын криптографиялық өзгертулердің негізгі әдістер тізбегі. (Ресейлік және американдық шифрлеу стандарттары дәл осы аралас криптографиялық өзгертулерге негізделген.)

Көпіршік – аралас өзгертулердің ерекше түрі; нәтижесінде соңғы мәтіндегі әр символ бастапқы мәтіннің әр символынан тәуелді болады.

Практикада келесі принциптердің біреуін қолданатын, шифрлеудің аралас әдістері кең тараған:

- «блоктардың бірігуі»

- блоктық шифрді шифрлау функциясы қолданатын кері байланыс функциялары ретінде жалған кездейсоқ кодтардың генераторлары көмегімен кілттер ағынын (шифрлер гаммасын) құрастыру.

5. Орын ауыстыру және алмастыру шифрлері. Гаммалау әдісі.

Сикырлы квадрат деп оның клеткаларына әрбір бағанынының, әрбір қатарының және әрбір диагоналының қосындысы бірдей сан беретін 1-ден басталатын натурал сандардың тізбегі жазылған квадраттық кестені атайды.

Шифрленетін мәтін сиқырлы квадратқа оның клеткаларының нөмірленуіне сәйкес жазылады. Егер содан кейін қатар-катар бойынша осындай кестенің кұрамын жазып алса, онда бастапкы хабарламаның әріптерінің орнын ауыстыру арқылы жинақгалған шифрмәтін алынады.

АҚПАРАТТЫ ҚОРҒАУ мәтінін сиқырлы квадраттың көмегімен Шифрлеу мысалы көрсетілген. Оң жақтағы кестеде мынадай шифрмәтін алынған:

.ПҚҒ РҚОТ ЫАТР АУАА

16	3	2	13		.	П	Қ	Ғ
5	10	11	8		Р	Қ	О	Т
9	6	7	12		Ы	А	Т	Р
4	15	14	1		А	У	А	А

4x4 сикырлы квадратын пайдалану мысалы

Алмастырулар шифрленген кестелермен жиі беріледі.

Кілт түрінде шифрленген кестелерде мыналар қолданылады

1. кесте көлемі

2. алмастыруға берілетін сөз немесе сөйлем

3. кесте құрылымының ерекшеліктері

Гаммалау әдісі

Бұл әдісте шифрленетін мәтіннің символдары гамма деп аталатын арнаулы тізбектің символдарымен қосылады. Кейде белгілі бір заң бойынша ашық деректер үстіне шифрдің гаммасы беттестіріледі. Сондықтан бұл әдіс гаммалау деп аталады, ал шифрдің гаммасы - белгілі бір алгоритм бойынша ашық деректерді шифрлеуге және шифрленген деректерді ашуға арналып жасалған жалған кездейсоқ тізбек.

Гаммалау арқылы шифрлеудің мәні мынада: жалған кездейсоқ сандар бергішінің көмегімен шифрдің гаммасын генерациялау және алынған гамманы бастапкы мәтінге кайтадан кері аударуға болатындай етіп (мысалы, екі модулі бойынша қосу операциясын пайдалану арқылы) беттестіру.

Мына жағдайды атап өтуіміз керек. Шифрлеу алдында ашык деректерді, ұзындығы бірдей, әдетте 64 биттен, Т₀ ⁽ⁱ⁾ блоктарына бөледі. Шифрдің гаммасы осыған ұксас, ұзындығы Г_ш^(і) блоктарынан тұратын тізбектер түрінде құрылады. Шифрлеу теңдеуі мына түрде болады:

Т_ш^(і) = Г_ш⁽ⁱ⁾+ Т₀ ⁽ⁱ⁾ , і=1 ... М.

Бүл жерде Т_ш^(і) - мәтін-шифрдің і-ші блогі; Г_ш⁽ⁱ⁾- шифр-гамманың і-ші блогі; Т₀ ⁽ⁱ⁾ - ашық мәтіннің і- ші блогі; М- ашық мәтін блоктарының саны.

Шифрлеуді ашу процесі шифр гаммасын кайтадан генерациялау және осы гамманы шифрленген деректер үстіне салудан тұрады. Шифрлеуді ашу теңдеуінің түрі мынадай:

Т₀ ⁽ⁱ⁾ = Г_ш^{( )} Т₀ ⁽ⁱ⁾