Файл: Учебнометодическое пособие по дисциплине Информационная безопасность Классы 1011 Курск 2023 Настоящее.docx

номер 1, вторая буква А — 2, следующая по алфавиту буква Д — 3, потом И — 4, О — 5, первая буква Р — 6, вторая Р — 7 и буква Т — 8. Заполняем решетку:

Рис. 3 Использование ключа
Записываем столбики в соответствии с номерами букв ключа:

УТЫ ЬКТ СТХ ТАО УАЛ ПЕМО ДКИ БКЕ

Затем последовательность опять разбивается на пятерки:

УТЫЬК ТСТХТ АОУАЛ ПЕМОД КИБКЕ

Таким шифром простой перестановки колонок пользовались немецкие секретные агенты во время Второй мировой войны. В качестве ключа они использовали первые буквы строк на определенной странице какой-нибудь обыкновенной книги.
Развитием этого шифра является шифр перестановки колонок с пропусками, которые располагаются в решетке тоже в соответствии с ключом (в нашем случае через 6-1-3-4-2-8-5-7 ... символов):

Рис. 4. Шифрование с пробелами
Шифрограмма будет такой:

УДТ ЬИ СЕАЕ ТТКЛ АЫК ПКО УКХЛ БТМ

Задача 1

С помощью табличной перестановки (без пробелов) зашифруйте фразу:

А) СРОЧНО ПРИЕЗЖАЙ ИВАН ключ БАЙТ

Б) В СВЯЗИ С СОЗДАВШИМСЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ОТОДВИГАЕМ СРОКИ ВОЗВРАЩЕНИЯ ДОМОЙ. РАМЗАЙ Ключ ЗАПИСЬ

Задача 2

С помощью табличной перестановки (с пробелами) зашифруйте фразу:
В СВЯЗИ С СОЗДАВШИМСЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ОТОДВИГАЕМ СРОКИ ВОЗВРАЩЕНИЯ ДОМОЙ. РАМЗАЙ Ключ ЗАПИСЬ

Шифрование методом перестановки по маршрутам

Преобразования из этого шифра состоят в том, что в фигуру исходный текст вписывается по ходу одного «маршрута», а затем по ходу другого выписывается с нее. Такой шифр называют маршрутной перестановкой.

Для примера возьмем решетку 6*6 (причем количество строк может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от длины исходного сообщения) и заполним ее по строкам:

Рис. 5 Перестановка по диагонали
Если шифровать по стрелкам (диагоналям) сверху вниз с левого верхнего угла, то в итоге получится такая шифрограмма:

П УУ СДК ТЕКХ ЬТАОА БТКТБЖ АМЕВЗ ЫЛГИ ИДК ЕЛ М

Для окончательного оформления шифротекст может быть разбит на группы по 6 символов:

ПУУСДК ТЕКХЬТ АОАБТК ТБЖАМЕ ВЗЫЛГИ ИДКЕЛМ

Можно вписывать исходное сообщение в прямоугольную таблицу, выбрав такой маршрут: по горизонтали, начиная с левого верхнего угла поочередно слева направо и справа налево. Выписывать же сообщение будем по другому маршруту: по вертикали, начиная с верхнего правого угла и двигаясь поочередно сверху вниз и снизу вверх.

Зашифруем, например, указанным способом фразу:

ПРИМЕР МАРШРУТНОЙ ПЕРЕСТАНОВКИ

Для решения задачи заполним таблицу (рис. 5)

Рис. 5 Пример маршрутной перестановки

Зашифрованная фраза выглядит

так:
МАСТ АЕРР ЕШРН ОЕРМ ИУПВ КЙТР ПНОИ

Задача 3. Расшифруйте цитаты, зашифрованные методами перестановки:
А) изречение немецкого философа Фридриха Ницше:

ОЬТСО НЙАЧУ ЛСВТЯ РЕВЕН ИЛЕТИ ДЕБОП

Б) изречение немецкого ученого – гуманиста Эразма Роттердамского:
ЙЫТЫР КСТНА ЛАТЕН ТЕАДЗ ОСИИЦ АТУПЕ РОООО

В) изречение чешского писателя Карела Чапека:
ЕЛЙГС АМОЛТ ЕМИЬР УНСЕО ЕАНОМ МЕООП МОЖОЕ ОЕКШО ШРАОЬ АЙОСЙ ДОДНР ОЕЕУО

Г) изречение польского писателя – фантаста Станислава Лема:

ТОУМА МЕЖЕЧ ЫАООО ОММГЗ ЕСНМЕ ДЕООО ЧЫАОД НЛОТМ УМООО ТДЕРО ЕОЧОМ МОООО

Дополнительное задание

Написать программу шифрования текста сообщения методами перестановки на любом языке программирования.

Отчет оформить в печатном и электронном видах. Продемонстрировать работу программы на произвольном сообщении

Контрольные вопросы:

Опишите простейшие примеры шифров перестановки
Опишите суть метода перестановки с ключом
Опишите суть метода шифрования перестановкой с пропусками (пробелами)
Опишите суть метода маршрутной перестановки
Возможен ли криптоанализ шифров перестановки, в чем его суть?

Лабораторная работа №7

Методы криптоанализа классических шифров
Цель: познакомиться с основами криптоанализа шифров перестановки

Шифр столбцовой перестановки

При решении заданий на криптоанализ шифров перестановки необходимо восстановить

начальный порядок следования букв текста. Для этого используется анализ совместимости символов, в чем может помочь таблица сочетаемости (таб. 1 – 2, см. Приложение).

При анализе сочетаемости букв друг с другом следует иметь в виду зависимость появления букв в открытом тексте от значительного числа предшествующих букв. Для анализа этих закономерностей используют понятие условной вероятности.

Систематически вопрос о зависимости букв алфавита в открытом тексте от предыдущих букв исследовался известным русским математиком А.А.Марковым (1856 - 1922). Он доказал, что появления букв в открытом тексте нельзя считать независимыми друг от друга. В связи с этим А. А. Марковым отмечена еще одна устойчивая закономерность открытых текстов, связанная с чередованием гласных и согласных букв. Им были подсчитаны частоты встречаемости биграмм вида гласная-гласная (г,г), гласная-согласная (г,с), согласная-гласная (с,г), согласная-согласная (с,с) в русском тексте длиной в 10⁵ знаков. Результаты подсчета отражены в таб. 3 (см. Приложение)
Задание: расшифровать криптограмму, зная, что при шифровании использован метод столбцовой перестановки

СВПООЗЛУЙЬСТЬ_ЕДПСКОКАОЙЗ