АБВГДЕЖЗИКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ,

состоящем из 31 буквы, и состоит из 5 строк и 6 столбцов. Например, матрица букв на базе ключевого слова ПАРУСНИК будет выглядеть следующим образом:

 

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

 

Возьмите из таблицы 1 ключевое слово и последовательность символов, соответствующие Вашему варианту. Используя ключевое слово и шифр Плейфейера, закодируйте фразу «КОД ПЛЕЙФЕЙЕРА ОСНОВАН НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ МАТРИЦЫ БУКВ» и декодируйте указанную в задании последовательность символов.

 

 

Таблица 1 - Варианты условий к заданию

№ варианта	Задание
1.	Ключевое слово: ПОЛЕТ Строка для декодирования: КЛКЕПЕШОБКЕРЭЛЧСКУЛЮЕТВМВКИММЮЗОТЖША
2.	Ключевое слово: ФИЛЬМ Строка для декодирования: НПВЪЗПЖИКЛБЦРПЪПЭИЯЩЛИЗПБКФАГПШУХЭЧЖРЫВЦТУНЧТЩЧНХНЩТНЯХКДНЦВЗТЧИ
3.	Ключевое слово: КАТЕР Строка для декодирования: ЗЛНЖКГСЩЯЪАОЕСМЩЯСОЛКДБОУЩФРКЖФТАРТЮВИОАСЫЫРМРЕПМЩ
4.	Ключевое слово: ПАРОЛЬ Строка для декодирования: ЮОГНФПЛМКЮМВРМХИНЦШБЛГЖМУПЕАЮЖЧЗПДАМАЛНЪЖЕАДПУНЕЛСЪМЧПМЪЗЧЪЭАЩЩНТЗЗУАД
5.	Ключевое слово: КОЛЬЦА Строка для декодирования: МИПГПДПМЖВТЩВИЕИЛРЩЧЗОЛИНЦЩХЖПЪРВЦТУОЖАЫВХУКЖЕВИ
6.	Ключевое слово: КАМЕНЬ Строка для декодирования: РСРФЪПЧСВЛНПНЪСШТОБСХЪИЪФОПГИМФАНЪУКГЩЛНВНКХЧЪДУНЛМАХКСЛИЧТБЕУ
7.	Ключевое слово: СОЛНЦЕ Строка для декодирования: ЗОИЦОЫИТЗУСОШЖАЦФАВЗЗКЗЧНБЗЖУКПБЕЫТЗЪЗФЩ
8.	Ключевое слово: ТОВАРИЩ Строка для декодирования: МОЩЕЯВЧЪЛТАПЯВМОМРЗФИЫПТБКВИХБЦБЩШЪЧШЩИВТЧОАДХОПАБТИВАРМЖИ
9.	Ключевое слово: СВЯЗЬ Строка для декодирования: ЛМЧШЮГХТЯПХООПКПЖМКЧВЦАОБФЖГКХПНЯВЖФЪЛЯНХОФЗТЪСЦПИЛФЛЪ
10.	Ключевое слово: МАТЕРИЯ Строка для декодирования: УЕНАЕЭМЧЗПФТКСЪИАРУЕПЕСЯЕХТИСЩГХМЖФЗЧБГЩКМЮАЕЪ

 

Содержание отчёта

Отчёт должен содержать:

1. задание к работе;

2. программу;

3. результаты работы программы.

 

Контрольные вопросы

1. Какие шифры относятся к моноалфавитным? Приведите примеры.

2. Сколько возможных ключей позволяет использовать шифр Плейфейра? Выразите ответ в приблизительной оценке степени 2.

3. Что такое биграмма?

Лабораторная работа № 4

Тема: Полиалфавитные шифры. Шифр Виженера.

Цель работы: Изучить полиалфавитный шифр Виженера.

В результате выполнения работы студент должен:

Знать:

– полиалфавитные шифры;

– свойства полиалфавитных шифров.

Уметь :

– применять шифр Вженера.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Шифр Виженера

Возможность усовершенствования простого моноалфавитного шрифта заключается в использовании нескольких моноалфавитных подстановок, применяемых в ходе шифрования открытого текста в зависимости от определенных условий. Семейство шрифтов, основанных на применении таких методов шифрования, называется полиалфавитными шифрами. Подобные методы шифрования обладают следующими общими свойствами.

1. Используется набор связанных моноалфавитных подстановок.

2. Имеется некоторый ключ, по которому определяется, какое конкретное преобразование должно применяться для шифрования на данном этапе.

Самым широко известным и одновременно самым простым алгоритмом такого рода является шифр Виженера (Vigenure). Этот шифр базируется на наборе правил моно алфавитной подстановки, представленных 26 шифрами Цезаря со сдвигом от 0 до 25 (для латинского алфавита). Каждый из таких шифров можно обозначить ключевой буквой, являющейся буквой шифрованного текста, соответствующего букве A открытого текста. Например, шифр Цезаря, для которого смещение равно 3, обозначается ключевой буквой D.

Для облегчения понимания и применения этой схемы была предложена матрица, названная «табло Виженера» (см. таблицу 1). Все 26 шифров располагаются по горизонтали, и каждому из шифров соответствует своя ключевая буква, представленная в крайнем столбце слева. Алфавит, соответствующий буквам открытого текста, находится в первой сверху строке таблицы. Процесс шифрования прост – необходимо по ключевой букве x и букве открытого текста y найти букву шифрованного текста, которая находится на пересечении строки x и столбца y. В данном случае такой буквой является буква V.

Чтобы зашифровать сообщение, нужен ключ, имеющий туже длину, что и само сообщение. Обычно ключ представляет собой повторяющееся нужное число раз ключевое слово, чтобы получить строку подходящей длины. Например, если ключевым словом является deceptive , сообщение «we are discovered save yourself» шифруется следующим образом:

 

Ключ:

D

E

C

E

P

T

I

V

E

D

E

C

E

P

T

I

V

E

D

E

C

E

P

T

I

V

E

Открытый текст:

W

E

A

R

E

D

I

S

C

O

V

E

R

E

D

S

A

V

E

Y

O

U

R

S

E

L

F

Шифрованный текст:

Z

I

C

V

T

W

Q

N

G

R

Z

G

V

T

W

A

V

Z

H

C

Q

Y

G

L

M

G

J

 

Расшифровать текст также просто – буква ключа определяет строку, буква шифрованного текста, находящаяся в этой строке, определяет столбец, и в этом столбце в первой строке таблицы будет находиться соответствующая буква открытого текста.

Преимущество этого шифра заключается в том, что для представления одной и той же буквы открытого текста в шифрованном тексте имеется много различных вариантов – по одному на каждую из неповторяющихся букв ключевого слова. Таким образом, скрывается информация, характеризующая частотность употребления букв. Но и с помощью данного метода все же не удается полностью скрыть влияние структуры открытого текста на структуру шифрованного. Повысить надежность шифра поможет использование ключа, длина которого совпадает с длиной сообщения, а текстовые характеристики максимально отклонены от стандартных характеристик языка открытого текста.

 

Таблица 1 - Табло Виженера.

a

b

c

d

e

f

g

h

i

j

k

l

m

n

o

p

q

r

s

t

u

v

w

x

y

z

a

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

b

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

c

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

d

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

e

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

f

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

g

G

H1

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

h

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

i

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

j

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

k

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

l

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

m

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

n

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

o

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

p

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

q

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

r

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

s

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

t

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

u

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

v

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

w

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

x

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

y

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

z

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

 

Задание

Вариант задания определяется последней цифрой номера зачетной книжки (0 соответствует 10 варианту).

Используя ключевое слово и шифр Виженера, закодируйте фразу соответствующую

Вашему варианту (см. таблицу 2).

 

Таблица 2 - Варианты условий к заданию

№ варианта	Задание
1.	Ключевое слово: monotony Открытый текст: He asked me if I knew who was performing at the theatre on Saturday
2.	Ключевое слово: danger Открытый текст: He asked me if I knew who was performing at the theatre on Saturday
3.	Ключевое слово: ceremony Открытый текст: The head of the research labora­tory said that he was not completely satisfied with the results achieved
4.	Ключевое слово: religion Открытый текст: When I was leaving Moscow my adviser asked me whether
5.	Ключевое слово: glory Открытый текст: I would have any opportunity to go on with my work
6.	Ключевое слово: harmony Открытый текст: I always believed that one day the explanation of the fact would be found
7.	Ключевое слово: ability Открытый текст: We were told that we should have to consult the schedule
8.	Ключевое слово: excellent Открытый текст: It was decided that every member of the club would attend all the meetings
9.	Ключевое слово: opportunity Открытый текст: It was decided that every member of the club would attend all the meetings
10.	Ключевое слово: capital Открытый текст: The professor asked the student if he had had any experience in physics research

 

Содержание отчёта

Отчёт должен содержать:

1. задание к работе;

2. программу.

3. результаты работы программы.

Контрольные вопросы

1. Какие шифры относятся к полиалфавитным? Приведите примеры.

2. Какими свойствами обладают полиалфавитные шифры?

 

Лабораторная работа №5

Тема: Перестановочные шифры.

Цель работы: Изучить перестановочные шифры. Шифр «Лесенка». Шифр «Поворотная решетка».

В результате выполнения работы студент должен:

Знать:

– перестановочные шифры

– свойства перестановочных шифров

– отличия перестановочных шифров от подстановочных;

Уметь :

– применять шифр «Лесенка»;

– шифровать и расшифровывать сообщения шифром «Поворотная решетка».

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Все рассмотренные ранее методы основывались на замещении символов открытого текста различными символами шифрованного текста. Принципиально иной класс преобразований строиться на использовании перестановок букв открытого текста. Шифры, созданные с помощью перестановок, называют перестановочными шифрами.

Шифр « Лесенка »

Простейший из таких шифров использует преобразование «лесенки», заключающейся в том, что открытый текст записывается вдоль наклонных строк определенной длины («ступенек»), а затем считывается построчно по горизонтали. Например, чтобы шифровать сообщение «шифр с использованием перестановки» по методу лесенки со ступеньками длиной 2, запишем это сообщение в виде

 

Ш

Ф

С

С

О

Ь

О

А

И

М

Е

Е

Т

Н

В

И

И

Р

И

П

Л

З

В

Н

Е

П

Р

С

А

О

К

 

Шифрованное сообщение будет иметь следующий вид.

 

ШФССОЬОАИМЕЕТНВИИРИПЛЗВНЕПРСАОК

Шифр «Поворотная решетка»

Для использования шифра, называемого поворотной решеткой, изготавливается трафарет из прямоугольного листа клетчатой бумаги размером 2m ´ 2n клеток. В трафарете вырезано m ´ n клеток так, что при наложении его на чистый лист бумаги того же размера четырьмя возможными способами его вырезы полностью покрывают всю площадь листа.

Буквы сообщения последовательно вписываются в вырезы трафарета (по строкам, в каждой строке слева направо) при каждом из четырех его возможных положений в заранее установленном порядке.

Рассмотрим процесс шифрования на примере. Пусть в качестве ключа используется решетка 6  ´ 10, приведенная на рисунке 3, а. Зашифруем с ее помощью текст

 

ШИФРРЕШЕТКАЯВЛЯЕТСЯЧАСТНЫМСЛУЧАЕМШИФРАМАРШРУТНОЙПЕРЕСТАНОВКИ.

 

а)	б)
в)	г)
д)
Рисунок 1 - Пример шифрования текста методом поворотной решетки

 

Наложив решетку на лист бумаги, вписывается первые 15 (по числу вырезов) букв сообщения. Результат после снятия решетки изображен на рисунке 1, б. Повернув решетку на 180 градусов и вписав следующие 15 букв, получаем лист, изображенный на рисунке 1, в. Перевернув лист и проделав то же самое, шифруется остаток текста (рисунок 1, г и д).

Получатель сообщения, имеющий точно такую же решетку, без труда прочтет исходный текст, наложив решетку на шифртекст по порядку четырьмя способами.

Число трафаретов, то есть количество ключей шифра «решетка», составляет T = 4^mk. Этот шифр предназначен для сообщений длины n = 4mk. Уже при размере трафарета 8 ´ 8 число возможных решеток превосходит 4 миллиарда.

 

Задание

Вариант задания определяется последней цифрой номера зачетной книжки (0 соответствует 10 варианту).

Сообщения создаются и шифруются на базе алфавита

 

---

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 593; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!