МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
ДОСЛІДЖЕННЯ ЗМІСТУ КРИПТОГРАФІЧНИХ ПЕРЕТВОРЕНЬ НА ПРИКЛАДІ ВИБРАНИХ ІСТОРИЧНИХ ШИФРІВ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до лабораторної роботи №1 з курсу “ОСНОВИ ІНФОРМАЦІЙНОЇ БЕЗПЕКИ” для студентів спеціальності 8.091401 «Системи управління і автоматики» та спеціалізації 7.091401.98 і 8.091401.98 «Захист інформації в комп’ютеризованих системах управління» Затверджено на засіданні кафедри “Захист інформації” протокол № від 2009 р. Львів – 2009 Дослідження змісту криптографічних перетворень на прикладі вибраних історичних шифрів: Методичні вказівки до лабораторної роботи №1 з курсу “Основи інформаційної безпеки” для студентів спеціальності 8.091401 «Системи управління і автоматики» та спеціалізації «Захист інформації в комп’ютеризованих системах управління» / Укл. В.В. Хома, Л.М.Ракобовчук - Львів: НУЛП, 2009. - 15 с. Укладачі: Хома В.В., д.т.н., професор Ракобовчук Л.М., канд. техн. наук, доц. Відповідальний за випуск:  Дудикевич В.Б., проф., д.т.н, зав.каф. захисту інформації Рецензент: Максимович В.М., доктор техн. наук, проф.  Мета: Вивчення історичних шифрів заміни та перестановок. Отримати навики роботи з шифрами в пакеті CrypTool. Навчитися проводити шифрування і дешифрування тексту, застосовувати набуті знання для комп’ютерного аналізу текстової інформації. 1. КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Криптографія – термін утворений з двох грецьких слів: kryptós - "тайний", gráphein –"письмо". Традиційним завданням криптографії було забезпечення конфіденційності текстової інформації, тобто приховування її семантичного змісту шляхом шифрування. Схему традиційного (симетричного) шифрування (рис.1) можна описати використовуючи п’ять основних понять: Відкритий або явний текст (ang. Plaintext, скорочення - P) – це вихідний текст чи дані, які подаються на вхід алгоритму шифрування. Алгоритм шифрування (ang. Enkryption, akronim - E) – це процес спеціальних криптографічних перетворень, який виконується над символами відкритого тексту. Таємний ключ (ang. Key, akronim - K) – це параметр, який також подається на вхід алгоритму шифрування і є необхідний для безперешкодного здійснення шифрування текстів. Шифрований текст або шифрограма – це перетворене повідомлення, яке одержують в результаті шифрування і яке залежить від відкритого тексту та таємного ключа (одне і те ж саме повідомлення шифроване двома різними ключами дає різні шифротексти). Алгоритм дешифрування (ang. Dekryption, akronim - D) – це процес зворотних щодо шифрування перетворень, тобто вхідною інформацією є шифротекст і той самий таємний ключ, що використовувався для шифрування, а результатом відновлений відкритий текст.
Рис.1. Узагальненя схема традиційного шифрування Є два основні методи, криптографічних перетворень: Підстановки (ang. substitution) – полягає на заміні символів відкритого тексту на інші символи того самого або іншого алфавіту. Перестановок (transposition or permutation) – полягає на перемішуванні символів відкритого тексту, отже шифрограма містить лише ті символи і в тій самій кількості, що і вихідний явний текст. Одержання відкритого повідомлення із шифрованого без наперед відомого ключа називається взламанням шифру, на відміну від дешифрування – коли ключ відомий. Ламання шифру без знання ключа з метою оцінки його досконалості, тобто його криптологічної стійкості є предметом дисципліни під назвою криптоаналіз, що поряд із криптографією є складовою більш загальної дисципліни – криптології. Однією із важливих характеристик шифру є число його можливих ключів, оскільки взлом шифру може здійснюватися перебором можливих ключів. 1.1. Шифри підстановки Шифр підстановки кожен символ відкритого тексту замінює на деякий інший. В класичній криптографії розрізняют...