Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Шифр моноалфавітної заміни (шифр Цезаря)
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
КН
Кафедра:
Кафедра ЕОМ
Інформація про роботу
Рік:
2016
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Захист інформації в комп’ютерних системах
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ І СПОРТУ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра ЕОМ
/
Лабораторна робота №1
на тему:
“Шифр моноалфавітної заміни (шифр Цезаря)”
з дисципліни:
“Захист інформації в комп'ютерних мережах”
Мета роботи: ознайомитись з основами класичної техніки шифрування - шифрами моноалфавітної заміни, та типовим прикладом шифрів даного виду - шифром Цезаря.
Номер у списку - 2
Теоретичні відомості
При використанні моноалфавітної заміни окремі букви відкритого тексту заміняються іншими буквами або числами або якимись іншими символами. Якщо відкритий текст розглядається як послідовність бітів, то підстановка зводиться до заміни заданих послідовностей бітів відкритого тексту заданими послідовностями бітів шифрованого тексту.
Найдавнішим і найпростішим з відомих підстановочних шифрів є шифр, що використовувався Юлієм Цезарем. У шифрі Цезаря кожна буква алфавіту замінюється буквою, що перебуває на три позиції далі в цьому ж алфавіті. Найпростіше побачити це на прикладі.
Відкритий текст: meet me after the toga party
Шифрований текст: PHHW PH DIWHU WKH WRJD SDUMB
Зверніть увагу на те, що алфавіт вважається "циклічним", тому після Z іде А. Визначити перетворення можна, перелічивши всі варіанти, як показано нижче.
Відкритий текст: a b c d e f g h I j k l m n o p q r s t u v w y z
Шифрований текст: D E F G H I J K L M N O P Q R S T U W Y Z
Якщо кожній букві призначити числовий еквівалент (а = 1, b = 2 і т.д.), то алгоритм можна показати наступними формулами. Кожна буква відкритого тексту р заміняється буквою шифрованого тексту З:
C = E(p) = (p+3) mod (26)
У загальному випадку зміщення може бути будь-яким, тому узагальнений алгоритм Цезаря записується формулою
C = E(p) = (p+k) mod (26)
де к приймає значення в діапазоні від 1 до 25. Алгоритм дешифрування також простий:
p = D(C) = (C - k) mod (26)
Якщо відомо, що певний текст був шифрований за допомогою шифру Цезаря, то за допомогою простого перебору всіх варіантів розкрити шифр дуже просто - для цього досить перевірити 25 можливих варіантів ключів. На рис. 1 показані результати застосування цієї стратегії до зазначеного вище повідомлення. У цьому випадку відкритий текст розпізнається в третьому рядку.
Застосування методу послідовного перебору всіх можливих варіантів виправдано наступними трьома важливими характеристиками даного шифру.
Відомі алгоритми шифрування й дешифрування.
Необхідно перебрати всього 25 варіантів.
Мова відкритого тексту відома та легко розпізнається.
Хід роботи
Для розробки програми для шифрування тексту методом Цезаря використано середовище Eclipce і фреймворк JavaFX.
Для шифрування потрібно ввести повідомлення, ввести ключ (в даному випадку це номер варіанту 2) і натиснути кнопку Шифрувати. Після чого отрумуємо результат. (рис. 1)
/
Рис. 1. Вікно програми.
/
Рис. 2. Вікно програми, дешифрування.
Висновок: В даній лабораторній роботі я ознайомився з технікою шифрування методом моноалфавітної заміни та розробив програму на JavaFX, яка шифрує повідомлення методом Цезаря.
Лістинг програми
(MainOverviewController.java)
package application;
import java.util.stream.IntStream;
import javafx.fxml.FXML;
import javafx.scene.control.Alert;
import javafx.scene.control.Button;
import javafx.scene.control.TextField;
import javafx.scene.control.Alert.AlertType;
public class MainOverviewController {
@FXML
private TextField message;
@FXML
private TextField key;
@FXML
private TextField result;
@FXML
private Button cipher;
@FXML
private Button decipher;
@FXML
public void onCipherButtonClick(){
if(key.getText().equals("")){
Alert alert = new Alert(AlertType.ERROR);
alert.setTitle("Error");
alert.setHeaderText("Не заповнені всі поля");
alert.setContentText("Заповніть, будь ласка, всі поля.");
alert.showAndWait();
}else{
String messageFromField = message.getText();
int keyFromField = Integer.valueOf(key.getText());
char[] chars = messageFromField.toCharArray();
for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
if(chars[i]==' '){
chars[i]= ' ';
}else if(chars[i]<'а'&&((chars[i]+keyFromField)>'Я')){
chars[i]-=32;
chars[i]+=keyFromField;
}else if(chars[i]+keyFromField>'я'){
chars[i]-=32;
chars[i]+=keyFromField;
}else{
chars[i]+=keyFromField;
}
}
result.setText(new String(chars));
}
}
@FXML
public void onReCipherButtonClick(){
if(key.getText().equals("")){
Alert alert = new Alert(AlertType.ERROR);
alert.setTitle("Error");
alert.setHeaderText("Не заповнені всі поля");
alert.setContentText("Заповніть, будь ласка, всі поля.");
alert.showAndWait();
}else{
String messageFromField = message.getText();
int keyFromField = Integer.valueOf(key.getText());
char[] chars = messageFromField.toCharArray();
for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
if(chars[i]==' '){
chars[i]= ' ';
}else if(chars[i]<'а'&&((chars[i]-keyFromField)<'А')){
chars[i]+=32;
chars[i]-=keyFromField;
}else if((chars[i]-keyFromField<'а')&&(chars[i]>='а')){
chars[i]+=32;
chars[i]-=keyFromField;
}else{
chars[i]-=keyFromField;
}
}
result.setText(new String(chars));
}
}
}
(Main.java)
package application;
import javafx.application.Application;
import javafx.fxml.FXMLLoader;
import javafx.stage.Stage;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.ScrollPane;
import javafx.scene.layout.AnchorPane;
import javafx.scene.layout.BorderPane;
public class Main extends Application {
@Override
public void start(Stage primaryStage) {
try {
FXMLLoader loader = new FXMLLoader();
loader.setLocation(Main.class
.getResource("MainOverview.fxml"));
AnchorPane anchorPane = (AnchorPane)loader.load();
Scene scene = new Scene(anchorPane);
scene.getStylesheets().add(getClass().getResource("application.css").toExternalForm());
primaryStage.setScene(scene);
primaryStage.show();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
launch(args);
}
})
14.12.2016 01:12-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора