Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Дослідження класичних методів шифрування
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології
Факультет:
Кібербезпека
Кафедра:
Захист інформації
Інформація про роботу
Рік:
2020
Тип роботи:
Звіт до лабораторної роботи
Предмет:
криптографія та стеганографія
Варіант:
23 24
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
ІКТА
кафедра ЗІ
З В І Т
до лабораторної роботи №2
з курсу:
«Криптографія і стеганографія»
на тему:
«Дослідження класичних методів шифрування»
Варіант 23
ЗАВДАННЯ
1. Для одноалфавітного методу 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, зашифруйте його, прогляньте гістограми (опишіть їх; з’ясуйте, чи можна витягнути із них корисну для дешифрування інформацію). Потрібно порівняти (за допомогою редактора) вихідний і зашифрований тексти та визначити закон перестановки символів.
Дешифруйте 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 файлу, що складається із рядка однакових символів;
виконати шифрування і розшифрування для файлу 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.
ХІД РОБОТИ
1. Запускаємо L_LUX.exe. У вікні програми відкриваємо файл texxt1.txt.
Зашифровуємо текст за допомогою одноалфавітного методу із заданим зміщенням. Гістограми вихідного та зашифрованого текстів:
З гістограм можна дізнатись статистичний розподіл знаків в тексті, а також:
у процесі шифрування використовується англійський алфавіт (а саме в початковому тексті - 9 літер з повтореннями) та система кодів ASCII (в початковому тексті знак пробілу [SPACE]);
шифрування здійснено з ключем 7, тобто літера "a" зі зсувом в сім знаків заміняється літерою "h", "d" - "k", "t" заміняється знаком "{", відповідно до ASCII. Знак [SPACE] заміняється знаком ' ;
коефіцієнт появи символа "v" в початковому тексті дорівнює 0.063, символ в тексті з’являється лише 1 раз, символ "i" з коефіцієнтом 0.188 – 3 рази;
частота появи символів в тексті до шифрування та замінених відповідних символів після шифрування не відрізняється.
Розшифровуємо зашифрований текст за допомогою програми методом підбору ключа. Використаємо зміщення 3, 5 і 7.
З зображень видно, що дешифрувати текст вдається ключем зі значенням 7.
Гістограми шифрованого тексту з ключем 7 та розшифрованого:
2. Вибираємо відомий текст, створюємо текстовий файл, відкриваємо його texxt2.txt. Оригінальний текст: "fortes fortuna juvat".
Зашифровуємо вислів методом перестановки символів з ключем 132. Отримуємо зашифрований текст: "frotse ofrutn ajvua t".
Гістограми вихідного і зашифрованого текстів:
З гістограм можна зрозуміти, що корисної інформації для дешифрування немає.
Через те, що частота появи символів зберігається сталою, цей метод стійкий до класичного частотного аналізу.
Якщо зловмисник знатиме, що тут використовується метод перестановки, текст буде легко розшифрувати.
У зашифрованому тексті літера "f" є першою, як і в оригінальному, літера "r" є другою, коли в оригінальному вона на 3 місці, а літера "o" є третьою, коли в оригінальному вона на 2 місці. Далі ситуація повторюється. З цього можна зрозуміти, що ключем є комбінація 132.
Переставляючи літери за допомогою цього ключа, можна повністю розшифрувати повідомлення.
Вручну текст можна розшифрувати, підбираючи почергово групи з ключів у 2, 3, 4 і т.д. символів, доки текст не буде виглядати інформативним. В нашій ситуації з ключем 132 пішло б небагато часу.
Дешифрування за допомогою програми:
3. Створюємо файл texxt3.txt, відкриваємо його та шифруємо за допомогою багатоалфавітного шифрування з фіксованим ключем.
Оригінальний текст:
Зашифрований текст:
Гістограми:
З шифрограми видно, що в цьому багатоалфавітному методі було застосовано 6 алфавітів, з повторенням D.
Алфавіт
*
D
E
H
J
U
Позиція в ASCII
42
68
69
72
74
85
4. Створюємо файл texxt4.txt, відкриваємо його та шифруємо за допомогою багатоалфавітного шифрування з ключем фіксованої довжини.
Гістограми:
З шифрограми видно, що в цьому багатоалфавітному методі було застосовано 5 алфавітів, з повторенням Z.
Алфавіт
Q
R
Y
Z
\
Позиція в ASCII
81
82
89
90
92
Створюємо файл texxt5.txt, відкриваємо його та шифруємо за допомогою багатоалфавітного шифрування з ключем фіксованої довжини.
Гістограми вихідного і зашифрованого текстів:
З шифрограми видно, що зашифрований текст має менший розмір, ніж оригінальний. Можна зробити висновок, що кожному символу з первинного тексту відповідає вибраний символ шифрограми. Проте, у літер різна частота, тому частотний криптоаналіз не підійде для дешифрування даного криптотексту.
5. Створюємо файл texxt6.txt, відкриваємо його та шифруємо за допомогою багатоалфавітного шифрування з ключем фіксованої довжини.
Оригінальний текст:
Зашифрований:
Гістограми вихідного і зашифрованого текстів:
З шифрограми видно, що в цьому багатоалфавітному методі було застосовано 5 алфавітів.
Алфавіт
В
И
О
Ф
Ц
Позиція в ASCII
194
200
206
212
214
Створюємо файл texxt7.txt, відкриваємо його та шифруємо за допомогою багатоалфавітного шифрування з ключем фіксованої довжини.
Гістограми вихідного та зашифрованого текстів:
З шифрограми видно, що зашифрований текст має такий ж розмір, як оригінальний. Можна зробити висновок, що кожному символу з первинного тексту відповідає вибраний символ шифрограми. Проте, у літер різна частота, тому частотний криптоаналіз не підійде для дешифрування даного криптотексту.
ВИСНОВОК
В процесі виконання лабораторної роботи я ознайомилась та працювала з одноалфавітним методом з заданим зміщенням, з методом перестановки символів, з багатоалфавітним шифруванням з фіксованим ключем, з багатоалфавітним шифруванням з ключем фіксованої довжини та з багатоалфавітним шифруванням з довільним паролем. Зашифровувала і розшифровувала певні тексти, проаналізувала гістограми та виявляла зміщення символів.
07.05.2020 19:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора