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

под каждой буквой шифруемого текста записываются буквы ключа. Ключ при этом повторяется необходимое число раз;
каждая буква шифруемого текста заменяется по подматрице буквами, находящимися на пересечении линий, соединяющих буквы шифруемого текста в первой строке подматрицы и находящихся под ними букв ключа;
полученный текст может разбиваться на группы по нескольку знаков.

Пусть, например, требуется зашифровать фразу ГРУЗИТЕ АПЕЛЬСИНЫ БОЧКАМИ с помощью ключа ВЕНТИЛЬ

В соответствии с первым правилом записываем под буквами шифруемого текста буквы ключа и подготавливаем рабочую матрицу (рис. 6)

Рис. 8. Подготовка к шифрованию
Дальше осуществляется шифрование в соответствии со вторым правилом:

берем первую букву текста (Г) и соответствующую ей букву ключа (В).
по букве текста (Г) входим в матрицу шифрования и выбираем под ней букву, расположенную в строке, соответствующей букве ключа (В), - в нашем примере такой буквой является Е,
выбранную таким образом букву помещаем в шифротекст.

На рис. 9 показан алгоритм замены букв и шифр первого слова.

Рис. 9. Шифр первого слова

Задача 4. Самостоятельно закончите шифрование фразы
Задача 5. С помощью таблицы Вижинера зашифруйте фразу:

МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЙ ЦЕНОЙ ЯВЛЯЕТСЯ ПЯТЬСОТ РУБЛЕЙ ЗА ШТУКУ

Ключ САЛЬЕРИ

Расшифровка текста производится в следующей последовательности:

над буквами зашифрованного текста последовательно записываются буквы ключа, причем ключ повторяется необходимое число раз,
в строке подматрицы Вижинера, соответствующей букве ключа, отыскивается буква, соответствующая знаку зашифрованного текста,
находящаяся над ней буква первой строки подматрицы и будет буквой исходного текста,
полученный текст группируется в слова по смыслу.

Задача 6. С помощью таблицы Вижинера расшифруйте:

А) слово ООЗЦБККГДХБ Ключ ВАГОН

Б) фразу УОЙНЮО ШТАЪАСМДШН Ключ МОРЕ
В) фразу ИИЫСЪЛНХТХ ДЗОЫДВ ЬЬРДПЧЦЧЬХШ ШСЦПЩГФЫПВСЖ РЮЙПРЪХЛБТАЛТХЧЛМП Й ЪКЫШШЭНВНЦ ЛТМШЪСЩГОХХ Ключ РАЗБОЙНИК

Дополнительное задание

Написать программу шифрования текста сообщения методами замены (подстановки) на любом языке программирования.

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

Контрольные вопросы:

Опишите алгоритм шифра Цезаря
Опишите алгоритм шифра Тритемиуса
Опишите правила шифрования по таблице Вижинера
Опишите правила расшифровки по таблице Вижинера
К какому классу шифров относятся перечисленные шифры?

Лабораторная работа №6

Использование методов перестановки

для шифрования данных
Цель: изучить классические шифры перестановки, научиться зашифровывать тексты с помощью шифров перестановки, познакомиться с основами криптоанализа

Классические шифры перестановки

При шифровании методом перестановки используются прямоугольные таблицы различной длины – высоты. Записывать в нее исходный текст можно разными способами: по строкам, по столбцам, по диагонали, по спирали и т.д. читать шифротекст можно также разными способами.

Самая простая перестановка — написать исходный текст задом наперед и одновременно разбить шифрограмму на пятерки букв. Например, из фразы

ПУСТЬ БУДЕТ ТАК, КАК МЫ ХОТЕЛИ

получится такой шифротекст:

ИЛЕТО ХЫМКА ККАТТ ЕДУБЬ ТСУП

В последней группе (пятерке) не хватает одной буквы. Значит, прежде чем шифровать исходное выражение, следует его дополнить незначащей буквой (например, О) до числа, кратного пяти:

ПУСТЬ-БУДЕТ-ТАККА-КМЫХО-ТЕЛИО

Тогда шифрограмма, несмотря на столь незначительное изменение, будет выглядеть по-другому:

ОИЛЕТ ОХЫМК АККАТ ТЕДУ Б ЬТСУП

Кажется, ничего сложного, но при расшифровке проявятся серьезные неудобства.

Во время Гражданской войны в США в ходу был такой шифр: исходную фразу писали в несколько строк. Например, по пятнадцать букв в каждой (с заполнением последней строки незначащими буквами).

Рис. 1 Пример таблицы: текст записан по строкам
После этого вертикальные столбцы по порядку писали в строку с разбивкой на пятерки букв:

ПКУМС ЫТХЬО БТУЕД ЛЕИТК ТЛАМК НКОАП

Вариант этого шифра: сначала исходную фразу записать в столбики:

Рис. 2 Текст записан по столбцам
Потом разбить строки на пятерки букв:

ПСЬУЕ ТКАМХ ТЛАВД УТБДТ АККЫО ЕИБГЕ

Перестановки с ключом

При использовании ключа правила заполнения решетки и шифрования из нее упрощаются, становятся стандартными. Единственное, что надо помнить и знать, — это ключ, которым может быть любое слово, например РАДИАТОР. В соответствии с расположением букв в алфавите буква А получает