Зертханалық жұмыс. Симметриялы криптожүйелер

Перестановка столбцов по порядку

жүктеу 79,79 Kb.

бет	3/4
Дата	22.01.2023
өлшемі	79,79 Kb.
	#40987
түрі	Программа

1 2 3 4

зертханалық жұмыс

Перестановка столбцов по порядку

Перестановка строк по порядку

Жазу кілті бойынша ашық текстің оқылуы 3 жолдан басталады, содан 5 жол оқылады және т.б. дешифрлеу нәтижесінде ашық текст аламыз:

ХАРАКТЕР ЧЕЛОВЕКА СОЗДАЕТ ЕГО СУДЬБУ

Криптограмманы дешифрлеу процедурасын автоматты түрде компьютердің көмегімен арнайы жзаылған программа арқылы жүргізуге болады.

Кесте бойынша күрделендірілген орын алмастыру

5 Жол және 6 бағаннан (өзекті сөздің ұзындығы бойынша) тұратын кестені қолдану арқылы хабарламаны шифрлеуге болады. Бастапқы текст бағандарға жазылып, кесте түзеді (сурет 1). Өзекті сөзден бағандардың орнын алмастыру ережесі туындайды. Егер өзекті сөзде бірдей әріптер кездессе, онда олар солдан оңға қарай ретпен нөмірленеді. Алынған екінші шифротекст біріншісіне мүлдем ұқсамайды (сурет 4).

кілт

Исходный текст

После перестановки

1-ші сурет. Кестенің көмегімен шифрлеу.

Бұл шифрдің кемшілігі төмен криптотұрақтылығы. Шифрленген тексті еселегішке енгізу арқылы шифрлеу кезінде қолданылған кодты сөздің ұзындығын оңай анықтуға болады.

Жоғарыда келтірігне шифрленген текстің криптотұрақтылығын арттыру үшін оны тағы да шифрлеуге болады. Бұл шифрлеу әдісі екі еселі орын ауыстыру деп аталады. Әдістің мәнісі мынада: бірінші шифрлеу нәтижесінде алынған текст өлшемі басқа кестені (жол және бағанның ұзындығы басқаша тағайындалады) қолдану арқылы екінші рет шифрленеді. Сонымен қатар, бір кестеде жолдардың орнын ауыстыруға болады, ал екіншісінде– бағандарды. Кестені бастапқы текстпен әртүрлі әдістер арқылы толтыруға болады: зигзаг, жыланша, спираль және т.б.
Шифрдің тұрақтылығын арттыру үшін кесте бойынша орын ауыстыру қиындаған кезде кестеге қосымша тор енгізіледі. Қолданылмайтын элементтердің саны және орналасуы шифрлеудің қосымша кілті болып табылады.
Тексті шифрлеу кезінде қолданылмайтын элементтерге тексттің символдары енгізілмейді және олардан шифрленген текстке ешқандай символдар жазылмайды. Олар ескерілмейді. Шифрленген текстті ашқан кезде символдар қолданылмайтын элементтерге енгізілмейді.
Күрделі орын ауыстыру шифрін қолданған кезде символдардың топтары жол бойынша ғана емес баған бойынша орын ауыстырады. Бастапқы ашық текст кестеге әртүрлі нұсқалар күйінде жазылуы мүмкін. Бұл жағдайда хабарлама текстін солдан оңға қарай әр жолаққа жазамыз. Кестенің екі шеті бойынша өзекті сөзді және оның сандық эквивалентін жазамыз. Осыған сәйкес сандардың өсу ретіне байланысты бағандардың орнын ауыстырамыз. Содан кейін, дәл сондай тәпртіп бойынша жолдардың орнын ауыстырылады. Алынған шифротекстіде мән-мағына жоқ. Екі рет орын ауыстыру нұсқасының саны көп және ол қолданылатын шифрлеу кестесінің өлшеміне байланысты (сурет 2). Дегенмен, өлшемі үлкен кесте қолданылғанымен оның криптотұрақтылығы артпайды.

Ширленген текст ТЗРАВ АЕЗПА СААЮС СТЪСН ОИЕСТ ТСОИЯ

Размерность таблицы		Число перестановок
Число строк	Число столбцов	По строкам	По столбцам	Общее
3	3	6	6	36
4	4	24	24	576
5	5	120	120	14400
5	6	120	720	86400
6	6	720	720	518400

2 -сурет. Күрделі орынауыстыру шифрі

Күрделендірілген маршрут бойынша орынауыстыру

Маршрут бойынша күрделі орынауыстыру арқылы (гамильтондық сияқты) шифрлеудің тұрақтылығын ажоғарылатуға болады. Шифрленетін тексттің символдарын жазу үшін гиперкубтың шыңдары қолданылады, ал шифрленген тексттің белгілері Гамильтон маршруты бойынша оқылады, дегенмен бірнеше маршрут пайдаланылады. Мысал ретінде, n=3 болған кездегі Гамильтон маршруты бойынша шифрлеуді қарастырамыз.
Блок құру кезінде шифрленетін тексттің символдарымен толтырылу реті куб шыңының номерлерімен анықталады. n-Өлшемді гиперкубта n²шыңы бар.
Шифрленетін блоктарда символдардың орынауыстыру реттілігі бірінші схема үшін 5-6-2-1-3-4-8-7, ал екіншісі үшін 5-1-3-4-2-6-8-7. Осындай жолмен басқа да маршруттар үшін орынауыстырудың реттілігін алуға болады: 5-7-3-1-2-6-8-4, 5-6-8-7-3-1-2-4, 5-1-2-4-3-7-8-6 және т.б.
Гиперкубтың өлшемі, Гамильтон маршрутының түрінің мөлшері әдістің құпия кілтін құрайды.
Гаммирлеу әдісі бойынша шифрлеу
Шифрлеудің жылдамдығын арттыру және есептеу машиналарын қолдану үшін текстіні сандық күйге ауыстыру қажет. Бұл кезде текст эквивалентті сандармен немесе екінші ретті кодпен алмастырылады. Нәтижесінде, шифрленетін тексттің символдары арнайы тізбектің символдарымен (гамма) бірігеді. Бастапқы текстке гамманы қосуды екі әдіспен жүргізуге боады:
Бірінші әдіс кезінде эквивалент сандармен ауыстырылған тексттің символдары К модулі бойынша біріктірледі, мұндағы, К– гаммамен біріккен символдардың саны (Вижнер коды).
Екінші әдіс кезінде бастапқы тексттің символдары және кілттері екінші ретті код ретінде ұсынылады. Одан кейін, 2 модулі бойынша бір-бірімен реттеліп қойылады. Кілт ретінде ондық сандар жүйесі,  немесеетәрізді константаларболуы мүмкін. Онда масканың ұзындығы нақты тағайындалады. Модуль 2 бойынша қосу операциясы қайтымды болады, содықтан шифрленген хабарламаның маскасымен қосқан кезде бастапқы текстті алуға болады.
Айтарлық «Крона» сөзін шифрлеу керек, оның әр әрпінің екінші ретті код түрінде эквиваленті бар. Мысалға, 1001 кілтін пайдаланып, модуль 2 бойынша оны әріптердің екінші ретті кодтарымен біріктіреміз. Нәтижесінде, 0 және 1 құралған тізбекті аламыз.

Исходный текст	К	Р	О	Н	А
Цифровой эквивалент	0001	0010	0011	0100	0101
					
Ключ	1001	1001	1001	1001	1001
Зашифрованный текст	1000	1011	1010	1101	1100

Гамманы қосуды бірнеше әдістермен жүзеге асыруға болады.

Мысалы, формула бойынша
t_ш = t_о XOR t_г,
мұндағы, t_ш,t_о,t_г – шифрленген символдардың, бастапқы символ мен гамманың ASCII кодтары. XOR – бит бойынша операция.
Шифрді ашу сол формула бойынша жүргізіледі:
t_о = t_ш XOR t_г,
Кездейсоқ сандар датчигінің көмегімен гамманың тізбегін құру оңай.

Тапсырма нұсқалары:

Төменде келтірілген екі әдістердің комбинациясы арқылы текстті шифрлеу және шифрін ашу. Программа құрылысы кездейсоқ бастапқы файлдардың (.exe, .txt) әр символы үшін бірінші әдісті қолданып, содан кейін екінщісін жүзеге асырып, алынған файлды жазады. Арнайы кілтті талап ететін әдістер үшін кілт қолданушының тағайындаған кілтінен құрылады. Кілттің үлгісі: фф12К52. Шифрленген және дешифрленген файлдардың өлшемі бастапқы файлдікіндей болуы қажет.

№

жүктеу 79,79 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: