Файл: Использование классических криптоалгоритмов подстановки и перестановки для защиты текстовой информации.docx
Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 12
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ОТЧЕТ
по дисциплине «Информационная безопасность»
о выполнении практического занятия № 3
тема: Использование классических криптоалгоритмов
подстановки и перестановки для защиты текстовой информации
Тема: Использование классических криптоалгоритмов подстановки и перестановки для защиты текстовой информации
Цель работы: Изучение классических криптографических алгоритмов многоалфавитной подстановки, многоалфавитной подстановки и перестановки для защиты текстовой информации. Использование гистограмм, отображающих частоту встречаемости символов в тексте для криптоанализа классических шифов.
Выполнение работы: Работа выполнена в программе L_LUX.
-
Рассмотрено одноалфавитное шифрование с фиксированным ключом. Шифрование было выполнено по тексту:
Что такое душевные силы? Это способность проявлять те качества, которые говорят о нас, как о настоящем человеке: сила характера, выдержка, устойчивость. Эти качества помогают нам справляться с жизненными трудностями. Если ты обладаешь сильным духом, то сможешь достичь поставленной цели. Душевные силы нужны человеку всегда, даже в повседневной жизни.
В рассказе «В тайге, над Байкалом» В. Г. Распутина маленький Саня при помощи душевных сил выживает в лесу и собирает хороший урожай ягоды, голубицы. Это было практически неосуществимо для маленького мальчика. Ему приходилось пролазить сквозь заросли кустарников, притягивать к себе тяжелые ветки и бегать туда-сюда с бидоном, наполненным ягодами. Но одно дело собирать ягоду в солнечную погоду, а попробуй-ка в дождь собери! Ягода давиться, налипает на руки. Но мальчику это было в удовольствие, что говорит о силе его характера, трудолюбии и выносливости.
Б. Полевой в «Повести о настоящем человеке» показывает нам удивительно сильного человека. Самолет разбился и летчик оказался в тридцати пяти километрах от линии фронта посреди Черного леса. Он шел, сжав зубы, хотя ступни ему раздробило. Вот она – настоящая сила духа! Он проводил ночи в лесу, сражался с медведем, но
добрался до линии фронта, делая двадцать тысяч шагов в день и питаясь один раз в день. Он полз на руках, когда стало тяжело передвигать ноги, перекатывался с боку на бок. Дед Михайла подобрал Мересьева и направил в московский госпиталь. Даже после ампутации обеих ног летчик Мересьев не сломался и смог вернуться к профессии! Он пересиливал боль, учился заново ходить уже на протезах. У большинства людей уже опустились бы руки, но Мересьев, тренируясь каждый день, осуществил мечту и начал ходить, а впоследствии снова стал летчиком.
Люди, которые стойко переносят удары судьбы, всегда вызывают уважение. Никогда не нужно отступать перед трудностями, ведь жизнь одна и прожить её нужно так, чтобы перед смертью не жалеть об утраченных возможностях!
Получили зашифрованный текст:
Ъхс#хгнси#зцыиерюи#флоюB#ахс#фтсфсдрсфхя#тус!fео!fхя#хи#нгъифхег/#нсхсуюи#жсесу!fх#с#ргф/#нгн#с#ргфхс!fьип#ъиосеини=#флог#шгугнхиуг/#еюзиуйнг/#цфхсмълесфхя1#ахл#нгъифхег#тспсжг!eх#ргп#фтугео!fхяф!f#ф#йлкриррюпл#хуцзрсфх!fпл1#Ифол#хю#сдогзгиыя#флоярюп#зцшсп/#хс#фпсйиыя#зсфхлъя#тсфхгеоиррсм#щиол1#Зцыиерюи#флою#рцйрю#ъиосеинц#ефижзг/#згйи#е#тсефизриерсм#йлкрл1
Е#угффнгки#®Е#хгмжи/#ргз#Дгмнгоспѕ#Е1#Ж1#Угфтцхлрг#пгоирянлм#Фгр!f#тул#тспсьл#зцыиерюш#фло#еюйлегих#е#оифц#л#фсдлугих#шсусылм#цусйгм#!fжсзю/#жсоцдлщю1#ахс#дюос#тугнхлъифнл#рисфцьифхелпс#зо!f#пгоирянсжс#пгояълнг1#Ипц#тулшсзлосфя#тусогклхя#фнескя#кгусфол#нцфхгурлнсе/#тулх!fжлегхя#н#фиди#х!fйиоюи#еихнл#л#дижгхя#хцзг0ф!eзг#ф#длзсрсп/#ргтсориррюп#!fжсзгпл1#Рс#сзрс#зиос#фсдлугхя#!fжсзц#е#фсориърц!e#тсжсзц/#г#тстусдцм0нг#е#зсйзя#фсдиул$#вжсзг#згелхяф!f/#рголтгих#рг#уцнл1#Рс#пгояълнц#!dхс#дюос#е#цзсесояфхели/#ъхс#жсесулх#с#флои#ижс#шгугнхиуг/#хуцзсо!eдлл#л#еюрсфолесфхл1
Д1#Тсоиесм#е#®Тсеифхл#с#ргфхс!fьип#ъиосеиниѕ#тснгкюегих#ргп#цзлелхиоярс#флоярсжс#ъиосеинг1#Фгпсоих#угкдлоф!f#л#оихълн#снгкгоф!f#е#хулзщгхл#т!fхл#нлоспихугш#сх#олрлл#чусрхг#тсфуизл#Ъиурсжс#оифг1#Ср#ыио/#фйге#кцдю/#шсх!f#фхцтрл#ипц#угкзусдлос1#Есх#срг#0#ргфхс!fьг!f#флог#зцшг$#Ср#тусесзло#рсъл#е#оифц/#фугйгоф!f#ф#пизеизип/#рс#зсдугоф!f#зс#олрлл#чусрхг/#зиог!f#зегзщгхя#хюф!fъ#ыгжсе#е#зиря#л#тлхг!fфя#сзлр#угк#е#зиря1#Ср#тсок#рг#уцнгш/#нсжзг#фхгос#х!fйиос#тиуизелжгхя#рсжл/#тиуингхюегоф!f#ф#дснц#рг#дсн1#Зиз#Плшгмог#тсзсдуго#Пиуифяиег#л#ргтугело#е#псфнсефнлм#жсфтлхгоя1#Згйи#тсфои#гптцхгщлл#сдилш#рсж#оихълн#Пиуифяие#ри#фоспгоф!f#л#фпсж#еиурцхяф!f#н#тусчиффлл$#Ср#тиуифлолего#дсоя/#цълоф!f#кгрсес#шсзлхя#цйи#рг#тусхикгш1#Ц#дсояылрфхег#о!eзим#цйи#стцфхлолфя#дю#уцнл/#рс#Пиуифяие/#хуирлуц!fфя#нгйзюм#зиря/#сфцьифхело#пиъхц#л#ргъго#шсзлхя/#г#етсфоизфхелл#фрсег#фхго#оихълнсп1
О!eзл/#нсхсуюи#фхсмнс#тиуирсф!fх#цзгую#фцзядю/#ефижзг#еюкюег!eх#цегйирли1#Рлнсжзг#ри#рцйрс#схфхцтгхя#тиуиз#хуцзрсфх!fпл/#еизя#йлкря#сзрг#л#тусйлхя#и»#рцйрс#хгн/#ъхсдю#тиуиз#фпиухя!e#ри#йгоихя#сд#цхугъиррюш#ескпсйрсфх!fш$
По тексту, в программе, были созданы гистограммы:
Схожесть гистограмм в том, что частота повторяемых символов исходного текста совпадает с частотой символов, на которые они были заменены при шифровании.
Самым частым символом в исходном тексте является «пробел», его частота составляет 0,165. В шифрованном тексте с такой же частотой повторяется «#».
Кодовая таблица ASCII:
По данной таблице можно определить, что шифрование текста было совершено со смещением на 3 знака. Например, в исходном тексте «а» повторяется с частотой 0,065, так же как и «г» в зашифрованном тексте. В таблице ASCII символы «а и г» находятся под номером 160 и 163 соответственно.
2. Одноалфавитный метод с заданным смещением.
Эшф&шжрфл&кщюлиу!eл&чос!eE&гшф&чхфчфзуфчш!f&хцф$iис$iш!f&шл&ржэлчшиж2&рфшфц!eл&йфифц$iш&ф&ужч2&ржр&ф&ужчшф$iялт&элсфилрл@&чосж&ыжцжршлцж2&и!eклцмрж2&щчшфпэоифчш!f4&гшо&ржэлчшиж&хфтфйж$hш&ужт&чхцжис$iш!fч$i&ч&монулуу!eто&шцщкуфчш$iто4&Лчсо&ш!e&фзсжкжлю!f&чос!fу!eт&кщыфт2&шф&чтфмлю!f&кфчшоэ!f&хфчшжислууфп&ьлсо4&Кщюлиу!eл&чос!e&ущму!e&элсфилрщ&ичлйкж2&кжмл&и&хфичлкулиуфп&монуо4
И&цжччржнл&±И&шжпйл2&ужк&ЗжпржсфтБ&И4&Й4&Цжчхщшоуж&тжслу!fроп&Чжу$i&хцо&хфтфяо&кщюлиу!eы&чос&и!eмоижлш&и&слчщ&о&чфзоцжлш&ыфцфюоп&щцфмжп&$iйфк!e2&йфсщзоь!e4&гшф&з!eсф&хцжршоэлчро&улфчщялчшиотф&кс$i&тжслу!fрфйф&тжс!fэорж4&Лтщ&хцоыфкосфч!f&хцфсжнош!f&чрифн!f&нжцфчсо&рщчшжцуорфи2&хцош$iйоижш!f&р&члзл&ш$iмлс!eл&илшро&о&злйжш!f&шщкж3ч$hкж&ч&зокфуфт2&ужхфсулуу!eт&$iйфкжто4&Уф&фкуф&клсф&чфзоцжш!f&$iйфкщ&и&чфсулэущ$h&хфйфкщ2&ж&хфхцфзщп3рж&и&кфмк!f&чфзлцо'&ейфкж&кжиош!fч$i2&ужсохжлш&уж&цщро4&Уф&тжс!fэорщ&$gшф&з!eсф&и&щкфифс!fчшиол2&эшф&йфифцош&ф&чосл&лйф&ыжцжршлцж2&шцщкфс$hзоо&о&и!eуфчсоифчшо4
З4&Хфслифп&и&±Хфилчшо&ф&ужчшф$iялт&элсфилрлБ&хфржн!eижлш&ужт&щкоиошлс!fуф&чос!fуфйф&элсфилрж4&Чжтфслш&цжнзосч$i&о&слшэор&фржнжсч$i&и&шцокьжшо&х$iшо&росфтлшцжы&фш&соуоо&ъцфушж&хфчцлко&Элцуфйф&слчж4&Фу&юлс2&чмжи&нщз!e2&ыфш$i&чшщхуо&лтщ&цжнкцфзосф4&Ифш&фуж&3&ужчшф$iяж$i&чосж&кщыж'&Фу&хцфифкос&уфэо&и&слчщ2&чцжмжсч$i&ч&тлкилклт2&уф&кфзцжсч$i&кф&соуоо&ъцфушж2&клсж$i&кижкьжш!f&ш!eч$iэ&южйфи&и&клу!f&о&хошж$iч!f&фкоу&цжн&и&клу!f4&Фу&хфсн&уж&цщржы2&рфйкж&чшжсф&ш$iмлсф&хлцлкиойжш!f&уфйо2&хлцлржш!eижсч$i&ч&зфрщ&уж&зфр4&Клк&Тоыжпсж&хфкфзцжс&Тлцлч!fлиж&о&ужхцжиос&и&тфчрфичроп&йфчхошжс!f4&Кжмл&хфчсл&жтхщшжьоо&фзлоы&уфй&слшэор&Тлцлч!fли&ул&чсфтжсч$i&о&чтфй&илцущш!fч$i&р&хцфълччоо'&Фу&хлцлчосоижс&зфс!f2&щэосч$i&нжуфиф&ыфкош!f&щмл&уж&хцфшлнжы4&Щ&зфс!fюоучшиж&с$hклп&щмл&фхщчшосоч!f&з!e&цщро2&уф&Тлцлч!fли2&шцлуоцщ$iч!f&ржмк!eп&клу!f2&фчщялчшиос&тлэшщ&о&ужэжс&ыфкош!f2&ж&ихфчслкчшиоо&чуфиж&чшжс&слшэорфт4
С$hко2&рфшфц!eл&чшфпрф&хлцлуфч$iш&щкжц!e&чщк!fз!e2&ичлйкж&и!eн!eиж$hш&щижмлуол4&Уорфйкж&ул&ущмуф&фшчшщхжш!f&хлцлк&шцщкуфчш$iто2&илк!f&мону!f&фкуж&о&хцфмош!f&лѕ&ущмуф&шжр2&эшфз!e&хлцлк&чтлцш!f$h&ул&мжслш!f&фз&щшцжэлуу!eы&ифнтфмуфчш$iы'
В данном шифровании по гистограммам видно, что «пробел» в этом случае был заменен на «$».
При расшифровке текста было выявлено, что использовано смещение на 9.
3. Для одноалфавитного метода с заданным смещением (шифр Цезаря)
4. Метод перестановки символов.
Были использованы каждые 3 символа с перестановкой 312
Исходный текст: интересная информация
По гистограммам можно определить
, что частота повторяемости пробела увеличилась с 0,048 до 0,167. Соответственно, частота символов «а, е, р, о, я» уменьшилась на 0,0012, а всех остальных уменьшилась на 0,018.
5. Инверсное кодирование
Исходный текст: интересная информация
Зашифрованный текст:
При этом методе шифрования по гистограммам можем видеть, что частота одинакова у 2 символов. Самыми часто повторяющимися символами являются «и,н», частота встречаемости равна 0,143. У остальных символов частота встречаемости равна 0,095 и 0,048.
Вывод: при выполнении практического задания изучен принцип использования классических криптоалгоритмов шифрования данных; изучен принцип использования гистограмм, отображающих частоту встречаемости символов в тексте для криптоанализа классических шифров.