1 ШИФРОВАНИЕ МЕТОДАМИ ПЕРЕСТАНОВКИ. ПОДСТАНОВКА СТЕПЕНИ N
Лабораторная работа №1

1. 
   Цель лабораторной работы
   

Целью лабораторной работы является изучение метода криптографического преобразования информации подстановкой степени n.

2. 
   Теоретические сведения
   

Защита информации методами криптографического преобразования заключается в изменении ее составных частей (слов, букв, слогов, цифр) с помощью специальных алгоритмов либо аппаратных решений и кодов ключей, то есть в приведении ее к неявному виду (шифрование). Для ознакомления с шифрованной информацией применяется обратный процесс - дешифрование (расшифровка).

Использование криптографии - один из распространенных методов, значительно повышающих безопасность передачи данных в сетях ЭВМ, данных, хранящихся в удаленных устройствах памяти, и при обмене информацией между удаленными объектами. Для преобразования (шифрования) обычно используется некоторый алгоритм или устройство, реализующее заданный алгоритм, которые могут быть известны широкому кругу лиц. Управление процессом шифрования осуществляется с помощью периодически меняющегося кода ключа, обеспечивающего каждый раз оригинальное представление информации при использовании одного и того же алгоритма или устройства. Знание ключа позволяет просто и надежно расшифровать текст. В противном случае эта процедура может быть практически невыполнима даже при известном алгоритме шифрования.

Простое преобразование информации служит весьма эффективным средством, дающим возможность скрыть ее смысл от большинства неквалифицированных нарушителей.

В настоящее время некоторые методы шифрования хорошо проработаны и являются классическими. Множество современных методов защитных преобразований можно классифицировать на четыре большие группы: перестановки, замены (подстановки), аддитивные и комбинированныеметоды.

Методы перестановки и подстановки обычно характеризуются короткой длиной ключа, а надежность их защиты определяется сложностью алгоритмов преобразования. Аддитивным методам присущи простые алгоритмы преобразования, а их криптостойкость основана на увеличении длины ключа.

---

Все перечисленные методы относятся к симметричному шифрованию. В симметричных криптоалгоритмах для зашифровки и расшифровки сообщения используется один и тот же блок информации - ключ, который должен храниться в тайне и передаваться способом, исключающим его перехват.

Шифр, преобразования из которого изменяют только порядок следования символов исходного текста, но не изменяют их самих, называется шифром перестановки (ШП).

Суть методов перестановки состоит в том, что входной поток исходного текста делится на блоки, в каждом из которых выполняется перестановка символов.

Рассмотрим преобразование из ШП, предназначенное для зашифровки сообщения длиной n символов. Его можно представить с помощью таблицы



где i₁- номер шифртекста, на которое попадает первая буква исходного сообщения при выбранном преобразовании, i₂ - номер места для второй буквы и т.д. В верхней строке таблицы выписаны по порядку числа от 1 до n , а в нижней - те же числа, но в произвольном порядке. Такая таблица называется подстановкой степени n.

Зная подстановку, задающую преобразование, можно осуществить как зашифрование, так и расшифрование текста. Например, если для преобразования используется подстановка

1	2	3	4	5	6
5	4	3	1	2	6

и в соответствии с ней зашифровывается слово ПРИМЕР, то получится МЕИРПР.

Следующий фрагмент программного кода (на языке Object Pascal) демонстрирует использование шифра перестановки для шифрования исходного сообщения и его расшифровки:

…………………………………………….

const Lmax=100;

…………………………………………….

type TArr=array[1..Lmax] of integer;

…………………………………………….

{процедура-функция шифрования текста

входные параметры: txt - исходный текст, password - ключ

результат функции - строка зашифрованного текста}
function SH_TO(txt:string;password:TArr):string;

---

var i,l:integer;

shifr:array[1..Lmax] of char;

s:string;

begin

l:=length(txt);

for i:=1 to l do

shifr[password[i]]:=txt[i];
for i:=1 to l do

s:=s+shifr[i];

result:=s;

end;

…………………………………………….

{процедура-функция расшифровки текста

входные параметры: txt - зашифрованный текст, password - ключ

результат функции - строка расшифрованного текста}
function SH_FROM(txt:string;password:TArr):string;

var i,l:integer;

s:string;

begin

l:=length(txt);

for i:=1 to l do

s:=s+txt[Password[i]];

result:=s;

end;

3. 
   Задание на лабораторную работу
   

Реализовать программно алгоритм шифрования подстановкой степени n. Среда разработки на усмотрение студента.

При выполнении лабораторной работы необходимо предусмотреть:

• 
  возможность задания исходного текста пользователем;
  
• 
  возможность как задания ключа пользователем, так и формирования ключа с помощью генератора ПСЧ (случайным образом);
  
• 
  выдачу на экран: исходного текста, ключа, шифрованного текста и расшифрованного текста.
  

4. 
   Вопросы для защиты лабораторной работы
   

1. 
   В чем заключается суть методов перестановки?
   
2. 
   Что называют подстановкой степени n?
   
3. 
   В чем преимущества и недостатки шифрования методами перестановки?
   

---

Смотрите также файлы

• Upper() преобразование в заглавные буквы lower() в маленькие буквы.docx

• 2. Феномен и сущность культуры Задание 1.docx

• Ф. и естествознание 11, четверть4 Суммативное оценивание за раздел Физика природы, подраздел Свет.docx

• хабаровский автомеханический колледж.docx

• Білім беру йымыны атауы Т.абылов атындаы орта мектепкмм.docx