Изучение и практическое применение простейших методов шифрования данных в ручном режиме
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
Высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций
им. проф. М. А. Бонч-Бруевича»
_____________________________________________________________________________
Кафедра защищенных систем связи
Дисциплина «Основы криптографии»
Лабораторная работа №1А
Изучение и практическое применение простейших методов шифрования данных в ручном режиме
Выполнил: ст.гр. ИКТЗ-33
Кобзев С.А.
Проверил: Д.т.н., проф. Яковлев В.А.
Санкт-Петербург
Цель работы:
Приобретение первичных практических навыков “ручного” шифрования на примере простейших алгоритмов преобразования данных.
Задание:
Первая часть:
1.Режим шифрования методом простой замены. В окно Исходный текст вводится открытый текст длиной не более 40 букв русского алфавита и пробелов. В окно Секретный ключ вводится ключ k, имеющий значение от 0 до 31. Каждой букве присваивается числовое значение от 0 до 31. После этого в соответствии с алгоритмом простой замены yi=(xi+k) mod 32, обучаемый самостоятельно вычисляет криптограмму. Содержание криптограммы вводится в окно Шифртекст. Проверка правильности выполнения шифрования осуществляется путем нажатия на кнопку Проверить. Если задание выполнено правильно, тогда в левом нижнем углу появляется сообщение Задание выполнено верно и активируется кнопка, соответствующая второму пункту работы.
2. Режим шифрования методом перестановок. В окно Исходный текст вводится открытый текст длиной не более 40 (кратно 5) любых символов. В окно Секретный ключ вводится ключ перестановки внутри пятисимвольного блока, например, 31024. После этого в соответствии с данным ключом, задающим конкретную перестановку, обучаемый самостоятельно вычисляет криптограмму. Ключ используется циклически до конца открытого текста. Содержание криптограммы вводится в окно Шифртекст. Проверка правильности выполнения шифрования осуществляется путем нажатия на кнопку Проверить. Если задание выполнено правильно, тогда в левом нижнем углу появляется сообщение Задание выполнено верно и активируется кнопка, соответствующая третьему пункту работы.
3. Режим шифрования методом гаммирования. В окно Исходный текст вводится, предварительно преобразованный обучаемым к двоичному виду в соответствии с таблицей ASCII кодов, открытый текст длиной не более 40 двоичных символов (0 и 1). В окно Секретный ключ вводится ключ (гамма) длиной не более 16 двоичных символов. После этого обучаемый вычисляет криптограмму путем сложения по модулю 2 открытого текста и гаммы: yi=(xi+ki) mod 2. Ключ используется циклически до конца открытого текста. Полученное содержание криптограммы вводится в окно Шифртекст. Проверка правильности выполнения шифрования осуществляется путем нажатия на кнопку Проверить. Если задание выполнено правильно, тогда в левом нижнем углу появляется сообщение Задание выполнено верно, а также сообщение Перейти ко второй части работы (выполнению лабораторной работы №1А).
Вторая часть:
1. Шифрование методом подстановки (простой замены).
1.1. Выбрать вкладку «Подстановка» в окне утилиты Manual.exe.
1.2. В соответствующие поля записать ключ и открытый текст.
1.3. Получить зашифрованный текст по формуле: yi = (xi + k) mod 32, где xi и yi – коды i-го символа открытого текста и шифртекста соответственно, а k – значение ключа.
1.4. Полученный результат записать в поле «Шифртекст».
2. Шифрование методом перестановки.
2.1. Перейти на вкладку «Перестановка».
2.2. В соответствующие поля записать ключ и открытый текст.
2.3. Разбить открытый текст на блоки таким образом, чтобы размер каждого блока совпадал с длиной ключа. Если длина открытого текста не кратна размеру блока, дополнить открытый текст нужным количеством пробелов.
3. Шифрование методом гаммирования.
3.1. Перейти на вкладку «Гаммирование».
3.2. Ввести гамму шифра и открытый текст.
3.3. Получить шифртекст, циклически (не через пробел) накладывая гамму на открытый текст. Наложение гаммы представляет собой поразрядное сложение символов открытого текста и гаммы по mod 2.
Ход работы:
Первая часть:
Шифрование методом простой замены произведено верно
Шифрование методом перестановок произведено верно
Шифрование методом гаммированияпроизведено верно
Вторая часть:
Вариант -13(28)
| ЭТИКА ЕСТЬ ФИЛОСОФИЯ УБЕЖДЕНИЯ | ИММАНУИЛ КАНТ |
1.Шифрование методом подстановки
2.Шифрование методом перестановки
Комментарий: шифрование методом перестановки ключом с одинаковыми значениями не может быть осуществлено, поскольку создает двусмысленность при шифровании/дешифровании.
Пример:
Разбиваем наше сообщение на блоки длиной 2 символа(поскольку длина ключа равна 2):
2 2
Э Т
Теперь получив значение позиций символов в криптограмме мы можем наблюдать:
Буквы Э и Т расположены на одной позиции в блоке, аналогично и с другими блоками криптограммы.
3.Шифрование методом гаммирования.
Вывод: в результате выполнения данной лабораторной работы мы на практикеосвоили методызамены, перестановки и гаммирования для шифрования текста.