МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Звіт
до лабораторної роботи №6
на тему: ” МЕТОДИ ШИФРУВАННЯ ТА ДЕШИФРУВАННЯ”
з курсу: ” Пробленно - орїєнтовані методи та засоби інформаційних технологій ”
МЕТА РОБОТИ
Мета роботи - вивчення простих методів шифрування та дешифрування інформації та їх особливостей.
2.КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
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. Останнім часом широко використовується принцип несекретності проектування, коли всі сторони проектування методу шифрування можуть бути загальнодоступними, за винятком ключів. На практиці доцільно застосовувати шифр, суворо відповідний необхідним цілям. Якщо простий дешевий шифр буде в достатній мірі збільшувати “трудомісткість”, розкриття зашифрованого повідомлення, то цього достатньо. У більшості випадків актуальність зашифрованого повідомлення з часом падає, особливо у військовій сфері. Тому часто достатньо щоб повідомлення не було дешифроване лише протягом певного часу. Але потрібно мати на увазі, що деякі схеми шифрування, які на перший погляд здаються стійкими, насправді легко розкриваються, особливо при використанні ЕОМ. На практиці завжди потрібно прагнути до досягнення компромісу між вартістю шифрування і необхідним рівнем безпеки.
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.
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)
Всі методи моноалфавітної підстановки можна представити як числові перетворення букв початкового тексту, що розглядаються як числа. Кожна буква в тексті множиться на деяке число (назване десятковим коефіцієнтом) і додається до деякого іншого числа (коефіцієнту зсуву)
с=(aP+s) mod K
де: а - десятковий коефіцієнт; s - коефіцієнт зсуву. Результуюче число зменшується за правилом віднімання модуля K, де K - розмір алфавіту, і зашифрований текст формується із відповідних йому алфавітних еквівалентів.
Існують машини, що мають команду ТРАНСЛЮВАТИ, яка забезпечує дуже легкі для використання шифри підстановки. Наприклад, на ІВМ 370 користувач встановлює таблицю з 256 байтів. Двійкове значення кожного байта, яке користувач хоче зашифрувати, використовується як індекс в таблиці для пошуку відповідного перетвореного байта. Це перетворення здійснюється за одну машинну команду.
2.2.2. Багатоалфавітні підстановки.
Проста багатоалфавітна п...
