Задание на лабораторную работу

Используя алгоритм шифрования данных одиночной перестановкой по ключу, написать программу шифрования и дешифрования произвольного набора символов на любом языке программирования.

Порядок выполнения работы

1. написать на языке программирования функцию шифрования, в которую в качестве параметров передается ключ и символ (или строка символов) исходного текста.

2. написать функцию дешифрования, в которую в качестве параметров передается ключ и символ (или строка символов) зашифрованного текста.

3. написать главную функцию, которая организует ввод/вывод исходного текста и по запросу пользователя шифрует исходный или дешифрует зашифрованный текст.

Оформление отчета

В отчете следует привести краткие теоретические сведения. Кроме того, должны быть представлены: краткая блок-схема, текст программы, шифруемый набор символов, результаты выполнения программы.

Контрольные вопросы

1. В чем заключается суть метода шифрования перестановкой?

2. Какой характерной особенностью обладают симметричные криптосистемы?

3. Что используется в качестве ключа в шифрующих таблицах?

Лабораторная работа №2

Шифрование данных методом замены в симметричных криптосистемах.

Цель работы: изучить методы шифрования данных заменой и освоить их практическое применение.

Теоретическое введение

При шифровании заменой (подстановкой) символы шифруемого текста заменяются символами того же или другого алфавита с заранее установленным правилом замены. В шифре простой замены каждый символ исходного текста заменяется символами того же алфавита одинаково на всем протяжении текста.

Система шифрования Цезаря.

Шифр Цезаря является частным случаем шифра простой замены. При шифровании исходного текста каждая буква заменяется на другую букву того же алфавита по следующему правилу. Заменяющая буква определяется смещением по алфавиту от исходной буквы на N букв. Совокупность возможных подстановок для русского алфавита (m=33), при N=5, приведена в таблице:

АЕ	ИН	РХ	ШЭ	_Д
БЖ	ЙО	СЦ	ЩЮ
ВЗ	КП	ТЧ	ЬЯ
ГИ	ЛР	УШ	Ы_
ДЙ	МС	ФЩ	ЪА
ЕК	НТ	ХЬ	ЭБ
ЖЛ	ОУ	ЦЫ	ЮВ
ЗМ	ПФ	ЧЪ	ЯГ

В соответствии таблицей, криптографическое преобразование Цезаря, при m=33 и N=5, для следующего сообщения:

МОСКОВСКИЙ_ИНСТИТУТ_СТАЛИ_И_СПЛАВОВ,

будет выглядеть следующим образом:

СУЦПУЗЦПНОДНТЦЧНЧШЧДЦЧЕРНДНДЦФРЕЗУЗ.

К люч подстановки для алфавита Z_m представляет собой последовательность элементов симметричной группы из Z_m:

К = (₀, ₁, …,_n-1, …), _n  SYM (Z_m), 0  n  .

Подстановка, определяемая ключом К, является криптографическим преобразованием Е_к, которое шифрует n-грамму (y₀, y₁ , …, y_n-1) шифртекста, где

y_i = _i (x_i), 0  i  n,

для каждого n, n = 1, 2, 3, … .

Криптографическое преобразование Е_к называется одноалфавитной подстановкой, если значение _i одинаково для каждого i, i = 0, 1, 2, …; в противном случае преобразование Е_к называется многоалфавитной подстановкой.