Міністерство освіти і науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра САПР Звіт Про виконання лабораторної роботи № 6 з курсу: “Методи та засоби комп’ютерних інформаційних технологій” МЕТОДИ ШИФРУВАННЯ ТА ДЕШИФРУВАННЯ МЕТА РОБОТИ Мета роботи - вивчення простих методів шифрування та дешифрування інформації та їх особливостей. 2.1. Криптографічні системи. Перетворення секретної інформації – це кодування даних, яке використовується для маскування інформації. Ці перетворення змінюють дані, представлені в явній формі, так, що вони стають нерозпізнаваними (з певною мірою надійності) неавторизованими людьми. Шифрування, тобто перетворення секретної інформації, є особливо ефективним засобом проти несанкціонованого доступу до повідомлень, які передаються по лініях зв'язку і неавторизованих доступів до даних, що зберігаються у віддалених файлах. Навіть просте перетворення секретної інформації є ефективним засобом, що дає можливість приховати її значення від більшості користувачів. Коди і шифри використовувалися протягом багатьох віків. Спартанці в V ст. до н. е. і правляча верхівка в Венеції (Рада десяти) в XVI в, користувалися методами шифрування задовго до епохи ЕОМ. Якщо інші методи управління доступом не зможуть запобігти попаданню даних в руки неавторизованих людей, то ці дані все одно будуть для них незрозумілі, якщо вони були зашифровані. Крім того, вартість простих, але досить ефективних перетворень секретної інформації, может бути дуже невеликою. У загальній формі в криптографічній системі початкове повідомлення М і ключ К є входами в деякий перетворюючий пристрій (який може бути реалізоване або апаратно, або програмно). Якщо до лінії зв'язку підключиться зловмисник, він зможе викрасти зашифроване повідомлення (або шифровку) Е. Процес відновлення повідомлення при невідомому ключі називаеться дещифруваненям. Щоб зрозуміти зміст зашифрованого повідомлення, неавторизовані особи повинні знати алгоритм шифрування (який їм іноді вдається дізнатися) і ключ (який не повинен бути їм доступний). Ключі не повинні зберігатися в системі довше, ніж це необхідно. У ідеальному випадку їм потрібно знаходитися там тільки на час дійсного використання. 2.2. Шифрування підстановкою. 2.2.1. Прямі підстановки. У прямих підстановках кожний знак початкового тексту замінюється одним або декількома знаками. Одним з важливих підкласів прямих підстановок є моноалфавітні підстановки, в яких встановлюється взаємооднозначна відповідність між кожним знаком аі алфавіту повідомлень А і відповідним знаком hj зашифрованого тексту. Дуже простим прикладом перетворення секретної інформації є шифр Цезаря, який, за переказами, був використаний ще Юлієм Цезарем . Рядок знаків YGBPCGFBOQTGBUPQYBHQTBDCVVGTBUMKKPI є зашифрованою формою наступного повідомлення: WE NEED VORE SNOW FOR BETTER SKIING (Для кращого катання на лижах треба більше снігу). Шифр Цезаря фактично являє собою окремий випадок методу моноалфавітної підстановки букв одного алфавіту. Кожний знак Р з початкового алфавіту замінюється відповідним числом Р(Р), [р(А)=1, р(В)==2,. ... р(Z)=26, пропуск = 0]. Потім формується еквівалентне зашифроване число у з рівняння y(^)=p(Р) +2 (mod 27) (1) Таким чином, у(Т)=р(Т)+2=20+2=22, у(1)=р(1)+2=9+2=11 і т. д. Значення у потім заміняються відповідними їм буквами для отримання зашифрованого тексту. Проілюструємо шифрування методом підстановки шифром який не є шифром Цезаря. Початкове повідомлення: WE NEED MORE SNOW FOR BETTER SKIING. Ключ: вхід: bABCDEFGHIJKLMNOPQRTUVWXYZ вихід: VZHLANQRCWDXFOUSPBTIELGMbKY Зашифрований текст: МNVUNNAVOSTNVIUSMVQSTVHNEENTVIXWWUR Зашифроване повідомлення отримано таким чином. Беремо знак з початкового повідомлення в рядку ВХІД ключа і замінюємо його відповідним знаком з рядка ВИХІД. Цей метод підстановки, хоч до деякої міри і є ефективним для заплутування при випадковому прочитанні, не зможе надовго зупинити досвідченого промислового шпигуна, оскільки він легко піддається здійснюваному за допомого...