Практическая работа Тема: Шифрование методом гаммирования

Цель работы: Изучить алгоритмы шифрования методами гаммирования

Порядок работы:

1. Изучить теоретический материал электронного учебника «Информационная безопасность» гл. 3 «Криптографические методы защиты информации»

Раздел «Шифрование методом гаммирования»

2. Ответить на вопросы:

• В чем заключается метод гаммирования?

• Какие операции можно использовать в процедуре наложения гаммы?

• Как определяется стойкость шифрования методом гаммирования?

• В каком случае шифр теоретически является абсолютно стойким?

• Какая последовательность может быть использована в качестве гаммы?

3. Изучить алгоритм метода гаммирования «Шифрование с помощью датчика псевдослучайных чисел»

4. Зашифровать текст методом гаммирования согласно варианту.

5. Оформить отчет о проделанной работе

Методические указания к выполнению работы

Принцип шифрования заключается в генерации гаммы шифра с помощью генератора псевдослучайных чисел (ПСЧ) и наложении полученной гаммы на открытые данные обратимым образом (например, при использовании логической операции «Исключающее ИЛИ»).

Расшифрование данных сводится к повторной генерации гаммы шифра при известном ключе и наложению этой гаммы на зашифрованные данные.

Зашифрованное сообщение достаточно трудно для несанкционированного расшифрования (раскрытия) в том случае, если гамма шифра не содержит повторяющихся битовых последовательностей или если период гаммы превышает длину всего зашифрованного сообщения и неизвестна никакая часть исходного текста. Шифр можно раскрыть только прямым перебором (подбором ключа). В этом случае криптостойкость определяется размером ключа.

Чтобы получить линейные последовательности элементов гаммы, длина которых превышает размер шифруемых сообщений, используются генераторы ПСЧ.

Различают методы конечной гаммы и бесконечной гаммы. В качестве конечной гаммы может использоваться фраза, в качестве бесконечной — последовательность, вырабатываемая датчиком псевдослучайных чисел.

Пример 1. Открытый текст: «ПРИКАЗ» («16 17 09 11 01 08» согласно табл. .1).

Таблица 1

Буква	А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	Й	К	Л	М
Код	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12	13
Буква	Н	О	П	Р	С	Т	У	Ф	Х	Ц	Ч	Ш	Щ
Код	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26
Буква	Ъ	Ы	Ь	Э	Ю	Я	пробел
Код	27	28	29	30	31	32	33

Гамма: «ГАММА» («04 01 13 13 01»).

Операция, сложение по mod 33.

Y1=l6+4(mod33) = 20;

Y2=17+1(mod33) = 18;

Y3=9+13(mod33) = 22;

Y4=11+13(mod33) = 24;

Y5=1+1(mod33) = 2;

Y6=8+4(mod.33) = 12;

Шифртекст: «УСХЧБЛ» («20 18 22 24 02 12»).

Пример 2

Открытый текст: «ПРИКАЗ» («16 17 09 11 01 08» согласно табл. 1).

Первые значения датчика: «2 1 7 9 4 5 6 7».

Операция: сложение по mod 2.

Запишем код каждой буквы открытого текста в двоичном виде, используя, пять разрядов, а каждую цифру гаммы — используя четыре разряда:

+	10000	10001	01001	01011	00001	01000
	00010	00001	00111	01001	00100	00101
	10010	10000	01110	00010	00101	01101

Шифртекст: «СПНБДК».

Варианты задания:

Зашифруйте предложенный текст методом гаммирования, используя значения датчика псевдослучайных чисел.

Вариант текста	Открытый текст	Вариант значений датчика ПСЧ	Первые значения датчика ПСЧ
1	Хеш_функция	1	3126543821
2	База данных	2	2718521329
3	Иллюстрация	3	1270346755
4	Строка таблицы	4	5414327016
5	Программа	5	4569874324
6	Криптостойкость	6	3536378918
7	Эквивалент	7	5290421459
8	Реализация	8	9495627413
9	Вероятность	9	2701654143
10	Синхронизация	10	3417067525
11	Турбулентность	11	6987429749
12	Вариативность	12	8521370165
13	Защищенность	13	4340512167
14	Безопасность	14	1675203479
15	Землетрясение	15	8455721907
16	Организация	16	4971056328
17	Космический	17	8997856421
18	Доверенный	18	6547834290
19	Аналитический	19	4315327896
20	Двоичный код	20	7685943208