close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Лаб раб 1 методы подстановки

код для вставкиСкачать
Федеральное агентство по образованию
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ОмГТУ)
Кафедра "Информатика и вычислительная техника"ОТЧЕТ
ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
по дисциплине "Методы и средства защиты информации"
на тему "Методы подстановки".
Проверил:
преподаватель Гиль В. Т. Выполнил студент гр. ИВТ-429
Скиба А. А.
Омск 2012
Оглавление
Теория3
Ход работы6
Теория
Шифр Цезаря, также известный как шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря - один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования. Шифр Цезаря - это вид шифра подстановки, в котором каждый символ в открытом тексте заменяется буквой находящейся на некоторое постоянное число позиций левее или правее него в алфавите. Например, в шифре со сдвигом 3, А была бы заменена на Г, Б станет Д, и так далее.
Шифр назван в честь римского императора Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки со своими генералами.
Шаг шифрования, выполняемый шифром Цезаря, часто включается как часть более сложных схем, таких как шифр Виженера, и все еще имеет современное приложение в системе ROT13. Как и все моноалфавитные шифры, шифр Цезаря легко взламывается и не имеет практически никакого применения на практике.
Шифр Гронсфельда
Ещё одним примером полиалфавитного шифра является шифр Гронсфельда. Здесь, в отличие от предыдущего случая, используется числовой ключ, а сама схема очень напоминает шифр Цезаря. Пусть нам надо зашифровать слово EXALTATION. Например, берём в качестве ключа число 31415, затем составляем следующую таблицу:
Получается, что каждой букве соответствует некая цифра, это цифра будет показывать, на сколько позиций будет происходить смещение алфавита для каждой конкретной буквы. Например, покажем, как преобразуется буква E:
То есть букве E соответствует буква H. Таким образом, для всего слова получаем зашифрованный текст: HYEMYDUMPS. Обратное преобразование происходит подобным образом, только каждый раз сдвигаем алфавит в другую сторону.
Шифр Виженера
В шифре Цезаря каждая буква алфавита сдвигается на несколько строк; например в шифре Цезаря при сдвиге +3, A стало бы D, B стало бы E и так далее. Шифр Виженера состоит из последовательности нескольких шифров Цезаря с различными значениями сдвига. Для зашифровывания может использоваться таблица алфавитов, называемая tabula recta или квадрат (таблица) Виженера. Применительно к латинскому алфавиту таблица Виженера составляется из строк по 26 символов, причём каждая следующая строка сдвигается на несколько позиций. Таким образом, в таблице получается 26 различных шифров Цезаря. На разных этапах кодировки шифр Виженера использует различные алфавиты из этой таблицы. На каждом этапе шифрования используются различные алфавиты, выбираемые в зависимости от символа ключевого слова. Например, предположим, что исходный текст имеет вид:
ATTACKATDAWN
Человек, посылающий сообщение, записывает ключевое слово ("LEMON") циклически до тех пор, пока его длина не будет соответствовать длине исходного текста:
LEMONLEMONLE
Первый символ исходного текста A зашифрован последовательностью L, которая является первым символом ключа. Первый символ L шифрованного текста находится на пересечении строки L и столбца A в таблице Виженера. Точно так же для второго символа исходного текста используется второй символ ключа; то есть второй символ шифрованного текста X получается на пересечении строки E и столбца T. Остальная часть исходного текста шифруется подобным способом.
Исходный текст: ATTACKATDAWN
Ключ: LEMONLEMONLE
Зашифрованный текст: LXFOPVEFRNHR
Расшифровывание производится следующим образом: находим в таблице Виженера строку, соответствующую первому символу ключевого слова; в данной строке находим первый символ зашифрованного текста. Столбец, в котором находится данный символ, соответствует первому символу исходного текста. Следующие символы зашифрованного текста расшифровываются подобным образом.
Если буквы A-Z соответствуют числам 0-25, то шифрование Виженера можно записать в виде формулы:
Расшифровка:
Ход работы
Шифр Цезаря
1.В строке Открытый текст самостоятельно введите произвольный текст, например - КРИПТОЛОГИЯ, и произведите его шифрование с произвольным секретным ключом. Проанализируйте полученный шифр-текст, используя строки Исходный алфавит и Алфавит после смещения.
2.Очистите строку Открытый текст и расшифруйте полученный шифр-текст с использованием известного ключа.
3.Расшифруйте полученный текст, используя заведомо неправильный ключ. Проанализируйте полученный результат.
4.Попробуйте расшифровать путем подбора ключа следующую криптограмму: ЮВПШЖПЬМПЭ.
Результаты
Открытый текст КРИПТОЛОГИЯ Шифр ШЮЦЭАЬЩЬРЦМ
Алфавит после смещения сдвинут вправо на значение ключа, в нашем случае на 14 букв.
Шифр ШЮЦЭАЬЩЬРЦМ Открытый текст КРИПТОЛОГИЯ Ключ 14
Алфавит при дешифрации смещается влево на указанное значение в ключе.
Шифр ЮВПШЖПЬМПЭ Открытый текст УЧЕНЬЕСВЕТ Ключ 11
Шифр Гронсфельда
1.В строке Открытый текст самостоятельно введите произвольный текст, например - КРИПТОГРАФИЯ, и произведите его шифрование с произвольным секретным ключом, стоящим, например, из четырех произвольных цифр. Проанализируйте полученный шифр-текст, используя строки Исходный алфавит и Алфавит после смещения.
2.Очистите строку Открытый текст и расшифруйте полученный шифр-текст с использованием известного ключа.
3.Расшифруйте полученный текст, используя заведомо неправильный ключ. Проанализируйте полученный результат.
4.Попробуйте расшифровать путем подбора ключа криптограмму ЕЖКПУВФОТУХЭ, если известно, что секретный ключ содержит цифры 1, 2, 3 и 4.
Результаты
Открытый текст КРИПТОГРАФИЯ Шифр ЛТЛУУРЁФБЦЛГ
Шифр получается путем смещения каждой буквы на соответствующее значение очередной цифры ключа, причем ключ повторяется циклически пока не будет покрыта длина введенного текста.
Шифр ЛТЛУУРЁФБЦЛГ Открытый текст КРИПТОГРАФИЯ Ключ 1234
Каждая буква шифра при дешифрации смещается влево на очередное указанное значение в ключе.
Шифр ЕЖКПУВФОТУХЭ Открытый текст БЕЗОПАСНОСТЬ Ключ 4231
Алфавитная подстановка
1.В строке Открытый текст самостоятельно введите произвольный текст, например - ВСЯКАЯ СОСНА СВОЕМУ БОРУ ШУМИТ (русская пословица), и произведите его шифрование с произвольным секретным ключом (например - А-Ш, В-О, Я-Л, С-Б, И-Т). Проанализируйте полученный шифр-текст, используя строки Исходный алфавит и Алфавит после смещения.
2.Очистите строку Открытый текст и расшифруйте полученный шифр-текст с использованием известного ключа.
3.Расшифруйте полученный текст, используя заведомо неправильный ключ. Проанализируйте полученный результат.
4.Расшифруйте путем подбора ключа криптограмму ЕУБОУЕКВГКУЧЦУТЬБОСЗИВА, если известно, что в исходном тексте были заменены буквы Я, С, О, Е, Н, А, Ц на буквы В, К, Ц, И, А, У, Б. При этом порядок букв не соответствует парам, использовавшимся при шифровании. Восстановить этот порядок можно, если из второго ряда букв (В, К, Ц, И, А, У, Б) составить слово и произвести замены по порядку их перечисления.
Результаты
Открытый текст ВСЯКАЯ СОСНА СВОЕМУ БОРУ ШУМИТ Шифр ОБЛКШЛБВБНШБОВЕМУСВРУАУМТИ
Те буквы, которые заменялись в начале на другие буквы, соответственно изменяются и при шифровании.
Шифр ОБЛКШЛБВБНШБОВЕМУСВРУАУМТИ Открытый текст ВСЯКАЯСОСНАСВОЕМУБОРУШУМИТ Ключ А-Ш, В-О, Я-Л, С-Б, И-Т.
Буквы в ключе заменяются на другие, отличные от исходного ключа, соответственно пословица не получается.
Из второй пары букв составляем слово БУКВИЦА, соответственно замены будут осуществляться следующим образом: Я - Б, С - У, О - К, Е - В, Н - И, А - Ц, (Ц - А). Открытый текст ВСЯКСВОЕГОСЧАСТЬЯКУЗНЕЦ.
Таблица Вижинера
1.В строке Открытый текст самостоятельно введите произвольный текст, например - ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ, и произведите его шифрование с произвольным секретным ключом (для выполнения первых шагов используйте короткое ключевое слово, например - МОРЕ). Проанализируйте полученный шифр-текст, используя подматрицу шифрования. Повторите шифрование с другим ключом.
2.Очистите строку Открытый текст и расшифруйте полученный шифр-текст с использованием известного ключа.
3.Расшифруйте полученный текст, используя заведомо неправильный ключ. Проанализируйте полученный результат.
4.Попробуйте расшифровать путем подбора ключа криптограмму ЩНЁОБМСЦЩОЯНРЯТЕШОБАВНАСГЬ, если известно, что при шифровании использовалось слово из четырех символов, составленное из следующих букв русского алфавита: А, М, О, Р, С и Т (буквы при этом могут повторяться).
Результаты
Открытый текст ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ Шифр ФОЙНЯОЩТБЭБСМЕЩН
Каждая буква исходного текста, путем сдвига вправо на порядковый номер очередной буквы ключа в алфавите, дает нам очередную букву шифра.
Дешифрация происходит путем сдвига влево по буквам ключа.
Сдвиги были отличны от сдвигов при правильном ключе, соответственно исходное слово не было получено.
Шифр ЩНЁОБМСЦЩОЯНРЯТЕШОБАВНАСГЬ Исходный текст ИНФОРМАЦИОННАЯБЕЗОПАСНОСТЬ Шифр РАСА.
Заключение
В ходе лабораторной работы были разобраны алгоритмы шифрования: шифр Цезаря, шифр Гронсфельда, метод алфавитной подстановки, таблица Виженера. Разобрана их работа на примерах шифрования и дешифрования. 2
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
269
Размер файла
65 Кб
Теги
метод, подстановки, лаб, раб
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа