35026

Система шифрования Цезаря

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Криптография представляет собой совокупность методов преобразования данных, направленных на то, чтобы сделать эти данные бесполезными для противника. Такие преобразования позволяют решить две главные проблемы защиты данных: проблему обеспечения конфиденциальности (путем лишения противника возможности извлечь информацию из канала связи)

Русский

2014-03-24

1.09 MB

74 чел.

Лабораторная работа №4

Тема: Система шифрования Цезаря.

.

Цель работы: изучение простейших традиционных алгоритмовкриптографической защиты информации и особенностей их практической реализации.

Краткая теория.

Криптография

Криптография представляет собой совокупность методов преобразования данных, направленных на то, чтобы сделать эти данные бесполезными для противника. Такие преобразования позволяют решить две главные проблемы защиты данных: проблему обеспечения конфиденциальности (путем лишения противника возможности извлечь информацию из канала связи) и проблему целостности (путем лишения противника возможности изменить сообщение так, чтобы изменился его смысл, или ввести ложную информацию в канал связи).

Обобщенная схема криптографической системы, обеспечивающей шифрование передаваемой информации, изображена на следующем рисунке:

Отправитель генерирует открытый текст исходного сообщения М, которое должно быть передано законному получателю по незащищенномуканалу. За каналом следит перехватчик с целью перехватить и раскрытьпередаваемое сообщение. Для того, чтобы перехватчик не смог узнатьсодержание сообщения М, отправитель шифрует его с помощью обратимогопреобразования Ek и получаетшифротекст С=Ek*(M), который отправляетполучателю.Законный получатель приняв шифротекст С, расшифровывает его с помощью обратного преобразования Dk =Ek-1 (С) и получает исходное сообщение в виде открытого текста М.

Преобразование Ek называется криптоалгоритмом.

Под криптографическим ключом K понимается конкретное секретное состояние некоторых параметров алгоритма криптографического преобразования данных, обеспечивающее выбор только одного варианта из всех возможных для данного алгоритма. Данный ключ, либо его часть,является закрытой информацией, которая должна быть известна только законным участникам криптографического обмена. Утеря секретной части ключа ведет к раскрытию всего защищенного обмена.

  Криптоанализ

Любая попытка со стороны перехватчика расшифровать шифротекстC для получения открытого текста M или зашифровать свой собственный текст M* для получения правдоподобного шифротекстаC*, не имея подлинногоключа, называетсякриптоаналитической атакой.Если предпринятые криптоаналитические атаки не достигаютпоставленной цели и криптоаналитик не может, не имея подлинного ключа,вывестиM изC илиC* изM*, то систему называюткриптостойкой.

Криптоанализ – это наука о раскрытии исходного текстазашифрованного сообщения без доступа к ключу. Успешный криптоанализможет раскрыть исходный текст или ключ.

Традиционные симметричные алгоритмы шифрования

Среди наиболее распространенных простейших алгоритмов шифрованияинформации можно выделить шифры перестановок и шифры замены(подстановки).

Шифрование перестановкойзаключается в том, что символышифруемого текста переставляются по определенному правилу в пределахнекоторого блока этого текста.Примерами шифров перестановки являются шифр «скитала»,шифрующие таблицы.

Шифрование заменой (подстановкой)заключается в том, что символышифруемого текста заменяются символами того же или другого алфавита всоответствие с заранее обусловленной схемой замены.

Примерами шифров замены являются моноалфавитная замена,многоалфавитная замена, шифр Цезаря, шифр Гросфельда, шифр Вижинера.

Система шифрования Цезаря

Шифр Цезаря является частным случаем шифра простой замены. Своеназвание этот шифр получил по имени римского императора Гая ЮлияЦезаря, который использовал этот шифр при переписке с Цицероном (около50 г. до н.э.).При шифровании исходного текста методом Цезаря, каждая букваоткрытого текста заменяется на буквутого же алфавита по следующемуправилу. Заменяющая буква определяется путем смещения по алфавиту отисходной буквы наK букв (позиций). При достижении конца алфавитавыполняется циклический переход к его началу. Смещение K в данномслучае определяет ключ шифрования. Совокупность возможных подстановокдля больших букв английского алфавита и K=3 представлена в таблице 1.

Таблица 1. Таблица подстановокA

C – код символа шифротекста,P – код символа открытого текста,К – коэффициент сдвига,M – размер алфавита, mod – операция нахожденияостатка от деления на М.

Например, результатом шифрования открытого текста RED APPLE пометоду Цезаря с ключом К =3 будет являться последовательность UHGASSOH

Задание к лабораторной работе:

 Реализовать систему шифрования Цезаря в программной оболочке Delphi.

Порядок выполнения работы:

  1.  Запустить программу «Delphi.exe»
  2. Создать новую форму и добавить на нее Edit1, Edit2, Edit3, Edit4, Button1, Button2,  Button3 ,Label1, Label2.
  3. Для Button1 задаем две переменные типа string и две переменные типа integer.
  4. Записываем алгоритм для шифрования.

ф

  1. Записать алгоритм для расшифрования..

Оформление отчета:

Отчет по лабораторной работе оформляется в программной оболочке Microsoft  Word  (других редакторах) и предоставляется преподавателю в отпечатанном виде на листах формата А4.

Отчет должен содержать:

  1. Название, цели и задачи лабораторной работы;
  2. Скриншоты о проделанной работе;
  3. Заключения и выводы.

Контрольные вопросы:

  1. Определение криптографии?
  2. Определение криптоанализа?
  3. Два простейших способа шифрования?
  4. Описать шифр Цезаря?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45841. Маркетинг: понятие, виды, функции и задачи маркетинга 14.55 KB
  Функции маркетинга: Аналитическая изучение и оценка внешней и внутренней среды фирмы; Продуктовопроизводственная – это создание новых товаров которые соответствуют требованиям потребителей. Функция управления и контроля – сосредоточение всего комплекса маркетинга в руках одного из высших должностных лиц. Виды маркетинга: внешний и внутренний м.
45844. Стимулирование сбыта в системе маркетинговых коммуникаций 16.81 KB
  Стимули́рование сбы́та стимулирование продаж англ. Sles promotion читается как сэ́йлз промо́ушн продвижение продаж это вид маркетинговых коммуникаций обозначающий комплекс мероприятий по продвижению продаж по всему маршруту движения товара от изготовителя через каналы сбыта до потребителя с целью ускорения сбыта товаров. В основе данных мероприятий краткосрочное увеличение продаж путем предоставления покупателю как конечному потребителю так и розничному продавцу определенной выгоды. Виды стимулирования сбыта Стимулирование...
45845. Литьё под давлением 49 KB
  Сплавов на основе Zn l Cu. сплавов: Из l сплавов литьём под давлением изготавливаются: батареи отопления корпуса лодочных моторов и мотоциклов. Из Zn сплавов: карбюраторы мебельная фурнитура корпуса фильтров. Из Mg сплавов: детали бинокля фото и киноаппарата корпуса бензо и электропил.
45846. Модельный комплект 18.2 KB
  Конструкция модели должна обеспечивать быстрое удаление модели из формы без разрушения. величина усадки сплава выраженная в процентах серый чугун – 1 цветные сплавы – 15 углеродная сталь – 2 ; формовочные уклоны на поверхностях перпендикулярных плоскости разъёма по ГОСТ 3212 для удобства извлечения модели из плоскости формы без разрушения; галтели скругления в местах сопряжения стенок и ребер величина которых зависит от толщины сопрягаемых стенок; знаковые части модели которые не участвуют в создании конфигурации отливки...
45847. Центробежное литьё (технология) 26.5 KB
  Этот способ применяют в настоящее время преимущественно для изготовления отливок представляющих собой тела вращения втулки трубы шестерни биметаллические втулки и т.За счёт вращения изложницы достигается высокая плотность отливки. возможно изготовление тел вращения а также изза ликвации { неоднородное старение }. Центробежное литьё получается на машинах с вертикальной и горизонтальной осью вращения.
45848. Сущность процесса ГОШ, оборудование, преимущества и недостатки, область применения 12.73 KB
  После калибровки точность поковок такая же как при мех. при штамповке увеличивается производительность труда до 800 поковок в смену. в противном случае размеры поковок выходят за требования чертежа. Процесс изготовления штамповых поковок: резка проката на мерные заготовки делается на прессножницах хладноломах пилами электромеханическая и газопламенная резка.