Произвести шифрование текста, используя таблицу вижинера.

      Комментарии к записи Произвести шифрование текста, используя таблицу вижинера. отключены

АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра автоматической электросвязи

ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

Методические указания к выполнению лабораторных работ

(для студентов всех обучения

специальности 050719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации)

АЛМАТЫ 2009

СОСТАВИТЕЛИ: А.С. Байкенов, Е.А. Шкрыгунова/ Защита информации в телекоммуникационных системах 050719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации (для студентов всех форм обучения). — Алматы: АИЭС, 2009 -52 с.

Методические указания содержат общие положения по выполнению лабораторных работ. Исходные данные к выполнению заданий выдаются преподавателем в электронном виде. Приводится рекомендуемая литература.

Введение

Целью лабораторных работ является ознакомление студентов с основными принципами построения и практического использования систем защиты информации в телекоммуникационных системах. Лабораторные работы направлены на формирование у студентов систематизированного представления о принципах, методах и средствах реализации защиты данных.

Лабораторные работы посвящены изучению систем шифрования с закрытым ключом на базе алгоритмов Вижинера, Цезаря. Изучению ассиметричных систем шифрование посвящена работа системы с «открытым ключом» RSA. Часть работ посвещена освоению технологииPretty Good Privacy (PGP), которая базируется на шифровании с «открытым ключом». В этих работах изучаются вопросы создания ЭЦП – электронной цифровой подписи, создание ключей в системе PGP, передача открытых ключей системы PGP, передача защищенных и подписанных сообщений с помощью системы PGP, хранение файлов на жестком диске с помощью системы PGP.

Заключительные работы посвящены изучению работы межсетевых экранов или брандма?уэров (Firewall) на примере Agnitum Outpost Firewall Pro версии 4.0 или выше. Для этого брандауэр устанавливается в сети между физической и виртуальной машиной.

Лабораторная работа №1. Симметричное шифрование – дешифрование. Шифрование текста с использованием таблицы Вижинера.

1.1 Цель работы: изучение системы шифрования с использованием таблицы Вижинера, получение навыков симметричного шифрования и дешифрования.

1.2 Предварительная подготовка

1.2.1 Необходимо изучить и освоить теоретический материал по симметричным системам шифрования.

1.2.2 Изучить принцип шифрования текста с использованием таблицы Вижинера.

1.3 Рабочее задание

Произвести шифрование текста, используя таблицу Вижинера.

Т а б л и ц а 1.1

i,j А Г Ж К Н Р У Ц Щ Э
Б Д З Л О С Ф Ч Ъ Ю
В Е И М П Т Х Ш Ы Я

1.3.2 Расшифровать зашифрованный текст.

1.4 Методические указания по выполнению работы

1.4.1 Необходимо произвести шифрование текста, используя таблицу Вижинера.

Для решения задачи составим таблицу, которая представляет собой квадратную матрицу с числом элементов К, где К – число символов в алфавите (К=32). В первой строке матрицы записываем буквы в порядке очередности их в алфавите, во второй – та же последовательность, но со сдвигом влево на одну позицию, в третьей – со сдвигом влево на две позиции и т. д. Освободившиеся места справа заполняются вытесненными влево буквами, записываемыми в естественной последовательности, как показано на рисунке 1.1.

А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А
В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б
Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В
Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г
Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д
Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е
З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж
И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З
Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И
К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й
Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К
М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л
Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М
О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н
П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О
Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П
С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р
Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С
У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т
Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У
Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф
Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х
Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц
Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч
Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш
Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ
Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ
Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы
Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь
Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э
Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю

Рисунок 1.1 – Таблица шифрования Вижинера.

Для шифрования текста устанавливается ключ, выбранный согласно варианту, и представляющий собой некоторое слово или набор букв. Далее из полной матрицы выбирается подматрица шифрования. Она включает первую строку и строки матрицы, начальными буквами которых являются последовательно буквы ключа. На рисунке 1.2 представлена подматрица, составленная по ключу У Ф Х Щ Ъ Ы .

А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т
Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У
Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф
Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш
Ъ Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ
Ы Ь Э Ю Я А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ

Рисунок 1.2 – Ключ шифрования.

Процесс шифрования включает следующую последовательность действий (см. рисунок.1.3):

а) под каждой буквой шифруемого текста записываются буквы ключа, причем ключ повторяется требуемое число раз;

б) каждая буква шифруемого текста заменяется на букву, расположенную на пересечении столбца, начинающегося с буквы текста, и строки, начинающейся с буквы ключа.

У Ф Х Щ Ъ Ы

Шифруемый текст З А Щ И Т А И Н Ф О Р М А Ц И И
Ключ У Ф Х Щ Ъ Ы У Ф Х Щ Ъ Ы У Ф Х Щ
Текст после замены Ъ Ф О Б М Ы Ы Б И З К З У К Э Б
Зашифрованный текст ЪФОБ МЫЫБ ИЗКЗ УКЭЛ

Рисунок 1.3. Механизм шифрования заменой

Как видно на рисунке 1.3, зашифрованный текст делится на группы по четыре буквы в каждой.

1.4.2 Для расшифровывания зашифрованного текста необходимо знать ключ. Расшифровывание текста выполняется в следующей последовательности (см.рисунок 1..4):

а) над буквами зашифрованного текста сверху последовательно записываются буквы ключа;

б) в строке подматрицы таблицы Вижинера, начинающейся с буквы ключа, отыскивается буква зашифрованного текста; буква первой строки, находящаяся в соответствующем столбце, будет буквой расшифрованного текста;

в) полученный текст группируется в слова по смыслу.

Ключ У Ф Х Щ Ъ Ы У Ф Х Щ Ъ Ы У Ф Х Щ
Зашифрованный текст Ъ Ф О Б М Ы Ы Б И З К З У К Э Б
Расшифрованный текст З А Щ И Т А И Н Ф О Р М А Ц И И
Исходный текст ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ

Рисунок 1.4 – Механизм расшифрования.

1.5 Контрольные вопросы

1.5.1 Что такое симметричная система шифрования? В чем ее отличие от асимметричной системы?

1.5.2 Расскажите принцип шифрования с помощью таблицы Вижинера.

1.5.3 В какой последовательности осуществляется процесс расшиф-рования текста?

Статьи к прочтению:

Классическая крипта. Урок №6 Шифр Виженера


Похожие статьи: