ПОӘК 042-18.39.1.206/01-2013
10.09.2013 ж. № 1 басылым
81 беттің 73
Қарапайым қою.
Кілт бойынша жеке қою.
Екілік қою.
«Сиқырлы квадрат» қоюы
2. Ауыстыру
3. Гаммалау
4. Блоктық шифрлеу
Кілтсіз қарапайм қою – шифрлеудің ең қарапайым тәсілдерінің бірі. Хабар кестеге баған
бойынша жазылады. Ашық мәтін бағандарға жазылған соң шифрді оқу үшін ол жол бойынша
саналады. Бұл шифрді пайдалану үшін жіберуші мен қабылдаушы кесте түріндегі ортақ кілт
туралы келісу керек.
Кілт бойынша жеке қою –алдынғы тәсілге ұқсас көп қолданылатын шифрлеу әдісі. Айырмашылығы
кесте бағаны кілттік сөз бойынша, фраза немесе сандар жиыны бойынша қойылады.
Екілік қою. Хабарды қосымша жасыру үшін шифрленген хабарламаны қайтадан шифрлауға
болады. Бұл тәсіл екілік қою атымен белгілі. Ол үшін екінші кестенің өлшемін оның жолдарымен
бағандары бірінші кестеден өзгеше болатындай етіп таңдайды. Олар қарапайым болады. Бұдан
басқа бірінші кестеде бағанды, екінші кестеде жолды қоюға болады. Сонымен қатар кестені ирек
түрінде немесе спираль тәрізді, басқа да тәсілдер арқылы толтыруға болады. Кестені мұндай
тәсілмен толтыру егер шифрдың беріктілігін күшейтпесе, онда шифрлеу процесін көбірек
жасайды.
«Сиқырлы квадрат» қоюы. Сиқырлы квадрат деп таблица ішінде 1-ден бастап натурал
сандар жазылатын және ол сандардың қосындысы тігінен де, көлденеңінен де, диогоналінен де
бірдей болатын квадраттық кесте айтылады. Мұндай квадраттар оларда көрсетілген номер
бойынша шифрленген тексті жазуда қолданылады. Егер кейін сол кестені баған бойынша жазса,
онда әріптерді кері қою шифрлеуі болады. Бірінші кезде сиқырлы квадраттар аз болып көрінеді.
Бірақ квадрат өлшемін үлкейткен сайын олардың саны өсе береді. 3 х 3 өлшемдегі сиқырлы
квадрат тек біреу, егер оның бұрылыстарын ескермесе. 4 х 4 өлшемдегі сиқырлы квадрат 880
болып саналады, ал 5 х 5 өлшемдегі 250000-дай. Сондықтан үлкен өлшемдегі сиқырлы квадраттар
сол уақыттың шифрлеуінің сенімді жүйесі үшін жақсы негіз болды, өйткені кілттің барлық
варианттарын қарау мағынасыз болды.
4 те 4 өлшеміндегі квадратқа 1-ден 16-ға дейінгі сандар жазылды. Оның сиқыры сандардың
қосындысы тігінен де, көлденеңінен де, диогоналінен де 34-ке тең болды. Алғаш рет мұндай
квадраттар Қытайда пайда болды.
16
3
2
13
5
10
11
8
9
6
7
12
4
15
14
1
Сиқырлы квадрат бойынша шифрлеу келесі түрде орындалды: Мысалы,
«ПриезжаюCегодня.» сөзін шифрлеу керек болсын. Бұл сөздің әріптері сандары бойынша
квадратқа тізбектеле жазылады: Сөйлемдегі әріп позициясы позиция реттік санға сәйкес келеді.
Бос ұяшыққа нүкте қойылады.
16.
3 и
2 р
13 д
5 з
10 е 11 г 8 ю
9 С
6 ж
7 а
12 о
4 е
15 я 14 н 1 П
Бұдан соң шифрленген мәтін жолға жазылады (оқу солдан оңға қарай жүреді):
.ирдзегюСжаоеянП
Кері шифрлеген кезде мәтін квадратқа жазылады, ашық мәтін «сиқырлы квадрат»
сандарының тізбегі бойынша оқылады. Программа кілт бойынша керегін алу керек. Квадрат
өлшемі 3х3-тен үлкен.
ПОӘК 042-18.39.1.206/01-2013
10.09.2013 ж. № 1 басылым
81 беттің 74
Көпалфавитті ауыстыру – ағымдағы мәтіннің символдарын басқаға күрделі ережемен ауыстыратын
түрлендірудің қарапайым түрі.Үлкен криптоберіктілікті сақтау үшін үлкен кілттерді қолдануды талап
етеді.Оған Цезарь ауыстыруы, Вижнер ауыстыруы, Кардано т.б жатады.
Цезарь ауыстыруы
Симметриялық криптожүйенің бір мысалына Цезарь ауыстыруы жатады. Цезарь ауыструы
ауыстырудың қарапайым түрі болып табылады. Ол көпалфавитті ауыстыру тобына жатады.
SYM(Z
m
) симметриялық тобының C
m
={C
k
: 0
km ауыстырудан тұратын
C
k
: j
(j+k) (mod m), 0
k< m,
Цезарь ауыстыруы деп аталады.
Ауыстыру “бастапқы мәтін – шифрленген мәтін” жұп әріптерінен тұратын кесте бойынша
анықталады. C
3
ауыстыруы 1-кестеде көрсетілген.
Цезарь жүйесі депбастапқы тексттің(x
0
, x
1
,..,x
n-1
) n-граммының шифрленген тексттің(y
0
,y
1
,...,y
n-1
) n-
граммына ереже бойынша түрленетін көпалфавитті ауыстыру айтылады.
y
i
=C
k
(x
i
), 0
i
Мысалы, ВЫШЛИТЕ_НОВЫЕ_УКАЗАНИЯ C
3
ауыстыруы арқылы еюыолхиврсеюивцнгкгрлб –
ған айналуы
Аг
Йм
Тх
Ыю
Бд
Кн
Уц
Ья
Ве
Ло
Фч
Э_
Гж
Мп
Хш
Юа
Дз
Нр
Цщ
Яб
Еи
Ос
Чъ
_в
Жй
Пт
Шы
Зк
Ру
Щь
Ил
Сф
Ъэ
1-кесте: Цезарь ауыстыруының қолданылуы.
Ақпаратты қорғау мәселесі адамзат ойын ерте уақыттан мазалады. Криптография тарихы
адамзат тілінің тарихымен замандас. Сонымен қатар, алғашында жазу криптографиялық жүйеде
болды, оны ерте қоғамда тек таңдаулылар қолданды. Ерте Египеттің қасиетті кітаптары, Ерте
Үнді кітаптары, т.б. осының мысалы.
Криптографиямен жазудың кең таралуы оның жеке ғылым ретінде таралуына әкелді.
Бірінші криптожүйелер біздің заманымыздың басында кездеседі. Цезарь ауыстыруы рим
императоры Гай Юлий Цезарьдің құрметіне қойылған. Ол өзінің хаттарында шифрді қолданған.
Сол кезден бастап қазіргі заманға дейін криптожүйелер даму үстінде. Қазір ақпараттық
жүйеде криптографиялық әдістерді қолдану маңызды болып табылады. Қазір бұл ғылым терең
зерттелу үстінде. Менің ойымша бұл ақпараттық технология дамыған заманда криптографияны
білу өте маңызды. Өйткені қазіргі заманның басты негзігі мәселесі ақпарат болып табылады. Ал
осы ақпаратты сыртқы жағдайлардан құпияда сақтау өте үлкен мәселе.
Әдебиет
1.
Гатчин Ю.А., Коробейников А.Г. Основы криптографических алгоритмов. Учебное
пособие. - СПб.: СПбГИТМО(ТУ), 2002.
2.
Кон П. Универсальная алгебра. - М.: Мир. - 1968.
3.
Коробейников А. Г. Математические основы криптографии. Учебное пособие. СПб:
СПб ГИТМО (ТУ), 2002.
4.
А. Г. Ростовцев, В. А. МатвеевЗащита информации в компьютерных системах.
Выпуск 2: Элементы криптологии. Санкт-Петербург, изд-во СПбГТУ, 1993.
5.
В.В. Ященко Введение в криптографию. МЦНМО, 2001
Тәжірибелік жұмыс №9.Шифрлаудың қарапайым әдістерін үйрену.
Жұмыстың мақсаты: Шифрлаудың қарапайым (классикалық)әдістерін үйрену: шифрды
ауыстыру, шифрды жай (қарапайым) алмастыру, шифрды күрделі алмастыру.