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

84 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

40546. Грамматическая форма, грамматическое значение и грамматическая категория как основные понятия морфологии 11.58 KB
  Грамматическая форма грамматическое значение и грамматическая категория как основные понятия морфологии. Грамматическое значение общее отвлеченное свойственное многим словам значение в отличие от лексического относит данную словоформу к определенному грамматическому классу. Каждая морфема несет какоелибо грамматическое значение. Столикам Стол корень передает вещественное значение.
40547. Язык как общественное явление. Природа языка в трактовке основных лингвистических школ 14.39 KB
  Природа языка в трактовке основных лингвистических школ. Подходы к рассмотрению вопроса: Существует непосредственная связь между возникновением языка и обществом см. Существуют различные взгляды на характеристику связей между развитием языка и развитием общества: язык развивается вслед изменениями в обществе французская социологическая школа Ф. у языка свои законы развития Еже Курилович.
40548. Учение о фонеме Московской и Пражской фонологических школ. Фонематическая транскрипция 13.93 KB
  Фонематическая транскрипция. Фонема минимальный компонент морфемы существует и реализуется только в морфеме. Соотношение фонемы и звука: фонема проявляется в виде вариантов в виде звуков в сильной или слабой позиции. Но не все морфемы можно проверить = гиперфонема функциональная единица выступает в позициях нейтрализации которую невозможно поставить в сильную позицию.
40550. Артикуляторный аспект фонетики. Строение и функции речевого аппарата. Артикуляционная база языка 11.1 KB
  Органы речи те органы которые участвуют в образовании звуков речи. Органы речи делятся на: дыхательные органы легкие бронхи трахея. Все органы речи делятся на: активные и пассивные.
40551. Звук и фонема. Учение о фонеме Ленинградской фонологической школы 25 KB
  Звук и фонема. Звук и фонема. Термин фонема ввели представители Казанской ФШ Бодуэн де Куртэне 8090 гг. Фонема звукэталон тип который служит для различия форм слов.
40553. Конфліктологія як наука і навчальна дисципліна 58.5 KB
  Предметом конфліктології є ідеальна модель конфліктної взаємодії, теорія, основою якої виступає понятійний апарат з його центральною ланкою - категорією конфлікту.
40554. Менингококк 17.01 KB
  Neisseri meningitidis грамотрицательный диплококк. Виды Neisseri отличаются друг от друга способностью использовать те или иные сахара в качестве источника энергии. Neisseri meningitidis как правило ферментирует глюкозу и мальтозу но не ферментирует сахарозу и лактозу.