МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” ІКТА Кафедра ЗІ З В І Т До лабораторної роботи №2 з курсу: „ Криптографія та стеганографія” на тему: „ Дослідження класичних методів шифрування ” Завдання 1. Для одноалфавітного метода із заданим зміщенням потрібно: виконати шифрування з довільним зміщенням для вибраного вихідного тексту; проглянути та описати гістограми вихідного і зашифрованого текстів, визначити зміщення для кількох символів; розшифрувати текст за допомогою програми; дешифрувати зашифрований текст за допомогою програми методом підбору зміщення; вказати, з яким зміщенням був зашифрований файл. 2. Для методу перестановки символів дешифрувати зашифрований файл. Для цього потрібно визначити закон перестановки символів відкритого тексту. Створіть невеликий файл довжиною в декілька слів з відомим вам текстом, зашифруйти його, прогляньти гістограми (опишіть їх; з”ясуйти, чи можна витягнути із них корисну для дешифрування інформацію). Потрібно порівняти (за допомогою редактора) вихідний і зашифрований тексти та визначити закон перестановки символів. Дешифруйти файл: вручну (поясніть ваші дії); за допомогою програми. 3. Для багатоалфавітного шифрування з фіксованим ключем потрібно визначити, скільки одноалфавітних методів і з яким зміщенням застосовано в програмі. Для цього треба створити файл, що складається із рядка однакових символів, виконати для нього шифрування і по гістограмі визначити спосіб шифрування. 4. Для багатоалфавітного шифрування з ключем фіксованої довжини: виконати шифрування і визначити по гістограмі, яке зміщення отримує кожний символ для файла, що складається із рядка однакових символів; виконати шифрування і розшифрування для файла довільного тексту; проглянути й описати гістограми вихідного і зашифрованого текстів; визначити, яку інформацію можна отримати із гістограми. 5. Для багатоалфавітного шифрування з довільним паролем завдання аналогічно п.4. Результати виконання роботи 1.1. Вхідний текст файлу: два кольори як я малим збирався навеснi пiти у свiт незнаними шляхами,- сорочку мати вишила менi червоними i чорними, червоними i чорними нитками. 1. 2. Зашифрований текст файлу: лйз'схт!gхчп !jс'!j'узтпу'оипчзйш!j'фзймшфp цpщп'ъ'шйpщ'фмофзфпуп'ят!jьзуп34 шхчхюсъ'узщп'йпяптз'умфp'юмчйхфпуп'p'юхчфпуп3 юмчйхфпуп'p'юхчфпуп'фпщсзуп5 1.3. Гістограми вихідного і зашифрованого файлів: / На гістограмах можна побачити статистичний розподіл знаків в тексті, тобто як часто зустрічаються ті, чи інші знаки. На двох гістограмах однакові значення частоти появи певних символів, вони відрізняються лише тим, що однаковим значенням частоти появи відповідають різні знаки. Завдяки цьому можна визначити розмір зміщення для нашого методу, і він дорівнює 7 (замість літери «а» вихідного тексту - ставиться літера «з» у шифрованому). Знаючи що використовується метод зі талим зміщенням, текст можна розшифровувати програмно, за допомогою підбору величини зміщення. 2.1. Відкритий текст два кольори як я малим збирався навеснi пiти у свiт незнаними шляхами,- сорочку мати вишила менi червоними i чорними, червоними i чорними нитками. 2.2. Зашифрований текст, методом перестановки, з ключем 14523. д кваоорльи яя к мимал ирзбая вснесавн i пи iтувi стез нниманиля шхи,ам- сочоркмау твии ша илмi енчвоерни имiор чни,им чвоерни имiор чни имнкаитм и. 2.3. Гістограми вхідного і зашифрованого файлів / Проаналізувавши гістограми, можна зробити висновок, що корисної інформації для дешифрування тут нема. Оскільки частота появи символів зберігається, тобто цей метод стійкий до класичного частотного аналізу. Для розшифровування такого шифротексту я б розбивав би його почергово на групи по два, три, чотири, п’ять і т.д. символів і далі методом підбору намагався б знайти змістовні слова. 3. Багатоалфавітне шифрування з фіксованим ключем 3.1. Відкритий текст / 3.2. Зашифрований текст / 3.3. Гістограми / З гістограми видно, що використовується шестизначний ключ, латинський алфавіт. 4. Багатоалфавітне шифрування з ключем фіксованої довжини на ключі «ключ» 4.1. Відкритий текст / 4.2. Зашифрований текст / 4.3. Гістограми / 4.4. Відкритий текст / 4.5. Зашифрований текст / 4.6. Гістограми / З гістограм видно, що у зашифрованому тексті набагато більше символів, також можна зробити висновок, що певному символу з відкритого тексту відповідають декілька символів шифрограми. Тобто використаний шифр Віжинера. Висновок: В ході лабораторної роботи було досліджено метод заміни зі сталим зміщенням, багатоалфавітний метод з довільним ключем та ключем фіксованої довжини. Було зашифровано і розшифровано певний текст.