Мақсаты: Ашық мәтінмен жұмыс істеуді үйрету.
Қысқаша теориялық мәлімет
Тасмалдаушыға(қағаз, магниттік диск) жазылған ақпараттың кезкелгені қорғауға жатады. Сондағы мәлімдеме қандай да бір алфавиттің тізбегінен тұрады.Алфавит екіге бөлінеді табиғи алфавит (қазақ, ағылшын, оры т.с.с) және арнайы алфавит (Морзе әліппесі, компьютер кодтарты т.б).
Төмендегі қарастыратынымыз адам арасындағы байланыста пайдаланатын тілдер алфавиты, сонын ішіндегі орыс және ағылшын алфавитіне және олардың лингвистикалық ерекшеліктеріне тоқталық. Сондай ақ ерекшклікті талдау жасайтын тәсілдер барлық тілдерге бірдей пайдаланылады.
Орыс алфавиты төмендегі 33 әріптен тұрады:
А, Б, В, Г, Д, Е, Ё, Ж, 3, И, Й, К, Л, М, Н, О, П, Р, С, Т, У, Ф, X, Ц, Ч, Ш,
Щ, ъ, ы, ь,Э,Ю,Я.
Байланыстын техникалық каналдары арқылы тасымалданатын мәлімдемелерге әдетте қысқартылған орыс алфавиты пайдаланылады, мұнда Ё-Е, Й-И, Ъ-Ь бір әріп полып есептеледі. Кейде оқуға ынғайлы болсындеп сөз арасына - бос орын белгісін қояды.
Ағылшын толық алфавиты 26 әріптен тұрады:
А, В, C,D,E,F, G,H,I,J,K,L,M,N, O,P, Q,R,S, T, U, V, W,X, Y,Z.
Байланыстын техникалық каналдары арқылы тасымалданатын мәлімдемелерге әдетте қысқартылған орыс алфавиты пайдаланылады, мұнда I - J бір әріп полып есептеледі. Кейде оқуға ынғайлы болсындеп сөз арасына - бос орын белгісін қояды.
Арнайы алфавиттардың бірі болып – Морзе әліппесі, ASCII (American Standart Code for Information Interchange) және т.б.
Цезарь шифры.
Белгілі қойылымды шифрлардың ең көне және ең қарапайымы, Юлий Цезарь қолданған шифр болып табылады. Цезарь шифрінде алфавиттің әр әрібі, сол алфавитте үш орынға әрі қарай орналасқан әріппен ауыстырылады. Бұл жерде алфавит «циклдық» болып саналады, яғни Я әріпінен кейін А әрібі кетеді. Мысалы, мына алфавит үшін
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
|
Шифрлеу келесідей өтеді:
Ашық мәтін:
|
К
|
Р
|
И
|
П
|
Т
|
О
|
Г
|
Р
|
А
|
Ф
|
И
|
Я
|
Шифрленген мәтін:
|
Н
|
У
|
Л
|
Т
|
Х
|
С
|
Ж
|
У
|
Г
|
Ч
|
Л
|
В
|
Жасалымды анықтау үшін барлық мүмкіндіктерді қарастыру керек.
Ащық мәтін:
|
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
|
Шифрленген мәтін:
|
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
|
Егер әр әріпке сандық эквивалент белгілесек (А = 1, Б = 2 және т.б.), онда шифрлеу алгоритмін келесі формулаларымен беруге болады.Р ашық мәтіннің әр әрібі С шифрленген мәтіннің әрібімен ауыстырылады:
C = E(P) = (P+3) mod (26).
Жалпы жағдайда жылжыту әр түрлі болуы мүмкін, сондықтан Цезарьдің жалпы алгоритмі келесі формуламен жазылады:
C = E(P) = (P+k) mod (26),
Мұндағы k 1-ден 31-ге(қарастырылған алфавит үшін) дейінгі диапазонда мән қабылдай алады. Дешифрлеу алгоритмі де қарапайым:
P = D(C) = (C-k) mod (26).
Егер анықталған мәтіннің, Цезарь шифрінің көмегімен аяқталғаны белгілі болса, онда шифрді барлық мүмкіндіктерді қарапайым таңдау арқылы ашу өте оңай - бұл үшін кілттің 31 мүмкіндігін тексеру жеткілікті.
Барлық мүмкін түрлердің реттік таңдау әдісін қолдану берілген шифрдің негізгші үш сипаттамасымен айқындалады.
Шифрлеу және дешифрлеу алгоритмдері.
Барлық 31 нұсқаны таңдау қажет.
Ашық мәтіннің тілі белгілі және түсінікті.
Көптеген жағдайларда, компьютерлік ақпаратты қорғау туралы сөз қозғалса, алгоритм белгілі деп алынады. Криптоанализ реттік таңдау әдісі кезінде қажетсіз әрекеті - көптеген кілттерді қажет ететін алгоритмді қолдану.
Тапсырма
Плейфейер шифра пайдаланғанда орыс алфавитінен Ё әріпі (заменяется буквой Е) және Й әріпі (заменяется буквой И). Ъ и Ь әріптері бір әріппен белгіленеді. Келесі 31 әріп тен тұратын алфавит бойынша матрица құрылады да 5 жол мен 6 бағаннан тұрады.
АБВГДЕЖЗИКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ,
Мысалы,ПАРУСНИК кілт сөзі келесі түрде болады.
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
|
Таблицадан 1 кілт сөзді алыпПлейфер шифрын пайдаланып келесі сөйлемді кодыландар «КОД ПЛЕЙФЕЙЕРА ОСНОВАН НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ МАТРИЦЫ БУКВ» и кестедегі берілген символдар тізбегін декодтандар.
1 -Кесте
Нұсқа нөмірі
| Тапсырма |
|
Кілт сөз: ПОЛЕТ
Декодтауға арналған символдар тізбегі:
КЛКЕПЕШОБКЕРЭЛЧСКУЛЮЕТВМВКИММЮЗОТЖША
|
|
Кілт сөз: ФИЛЬМ
Декодтауға арналған символдар тізбегі:
НПВЪЗПЖИКЛБЦРПЪПЭИЯЩЛИЗПБКФАГПШУХЭЧЖРЫВЦТУНЧТЩЧНХНЩТНЯХКДНЦВЗТЧИ
|
|
Кілт сөз: КАТЕР
Декодтауға арналған символдар тізбегі:
ЗЛНЖКГСЩЯЪАОЕСМЩЯСОЛКДБОУЩФРКЖФТАРТЮВИОАСЫЫРМРЕПМЩ
|
|
Кілт сөз: ПАРОЛЬ
Декодтауға арналған символдар тізбегі:
ЮОГНФПЛМКЮМВРМХИНЦШБЛГЖМУПЕАЮЖЧЗПДАМАЛНЪЖЕАДПУНЕЛСЪМЧПМЪЗЧЪЭАЩЩНТЗЗУАД
|
|
Кілт сөз: КОЛЬЦА
Декодтауға арналған символдар тізбегі:
МИПГПДПМЖВТЩВИЕИЛРЩЧЗОЛИНЦЩХЖПЪРВЦТУОЖАЫВХУКЖЕВИ
|
|
Кілт сөз: КАМЕНЬ
Декодтауға арналған символдар тізбегі:
РСРФЪПЧСВЛНПНЪСШТОБСХЪИЪФОПГИМФАНЪУКГЩЛНВНКХЧЪДУНЛМАХКСЛИЧТБЕУ
|
|
Кілт сөз: СОЛНЦЕ
Декодтауға арналған символдар тізбегі:
ЗОИЦОЫИТЗУСОШЖАЦФАВЗЗКЗЧНБЗЖУКПБЕЫТЗЪЗФЩ
|
|
Кілт сөз: ТОВАРИЩ
Декодтауға арналған символдар тізбегі:
МОЩЕЯВЧЪЛТАПЯВМОМРЗФИЫПТБКВИХБЦБЩШЪЧШЩИВТЧОАДХОПАБТИВАРМЖИ
|
|
Кілт сөз: СВЯЗЬ
Декодтауға арналған символдар тізбегі:
ЛМЧШЮГХТЯПХООПКПЖМКЧВЦАОБФЖГКХПНЯВЖФЪЛЯНХОФЗТЪСЦПИЛФЛЪ
|
|
Кілт сөз: МАТЕРИЯ
Декодтауға арналған символдар тізбегі:
УЕНАЕЭМЧЗПФТКСЪИАРУЕПЕСЯЕХТИСЩГХМЖФЗЧБГЩКМЮАЕЪ
|
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, StdCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
Memo1: TMemo;
Memo2: TMemo;
Button1: TButton;
Button2: TButton;
OpenDialog1: TOpenDialog;
Button3: TButton;
Edit1: TEdit;
procedure Button2Click(Sender: TObject);
procedure Button1Click(Sender: TObject);
function deshifer(str:string;sdvig:integer):string;
procedure FormShow(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
var
Form1: TForm1;
kiril_niz:string;
kiril_verh:string;
latin_niz:string;
latin_verh:string;
implementation
{$R *.dfm}
function tform1.deshifer(str:string;sdvig:integer):string;
var
st:String;
i,n:integer;
begin
for i:=0 to Length(str)-1 do
begin
end;
Result:=st;
end;
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
begin
if OpenDialog1.Execute then
begin
Memo1.Clear;
Memo1.Lines.LoadFromFile(OpenDialog1.FileName);
end;
end;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
i,j:integer;
begin
for i:=0 to Memo1.Lines.Count-1 do
begin
Memo2.Lines.Add(deshifer(memo1.Lines[i],strtoint(edit1.text)));
end;
end;
procedure TForm1.FormShow(Sender: TObject);
begin
kiril_niz:='абвгдеёжзийклмнопрстуфхцчшщъыьэюя';
kiril_verh:='АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ';
latin_niz:='abcdefghijklmnopqrstuvwxyz';
latin_verh:='ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';
end;
end
Лабораторлық жұмыс №3
Тақырып: Шифр Хилла
Мақсаты: Хилл шифрымен жұмыс. Осы шифр көмегімен мәтінді шифрлау және дешифрлауды үйрену.
Қысқаша теориялық мәлімет
Хилл шифры - сызықтық алгебра негізінде құрылған полиграммдық алмастыру шифры.
Бұл шифр тәжірибеде бір мезетте үш символдан артық символдармен әрекеттеседі.
Шифрдың кілті - матрицадан тұрады. Әрбір әріпке сан сәйкес келеді. Латын әліпбиі үшін:
A = 0, B =1, ..., Z=25, қазақ әліпбиі де сәйкесінше.
n әріптерден тұратын блок n-өлшемді вектор сияқты қарастырылады және
n*n матрицасына 26 модулі бойынша көбейтіледі. Ал қазақ әліпбиі бойынша модулі 42-ге тең.
Матрица толығымен шифр кілті болып келеді. Және осы матрицаның міндетті түрде кері
матрицасы болуы керек. Ол шифрдан шығару үшін қажет.
Тапсырма: Хилла әдісі бойынша шифрация мен дешифрация программасын жасау
Бақылау сұрақтары:
Шифрлаудың алгоритмі
Дешифрлау алгоритмі
Әдістің талдауы
Зертханалық жұмыс №4
Тақырып: Мәтінді архивтеу
Мақсаты: Архивтеудің негіздері мен жұмыс технологиясын оқып, үйрену
Теориялық мәлімет
Архивтеу - файлды немесе файлдар тобын қысу, сығу процесі. Диск кеңістігінде файлдың алатын орнын азайту үшін ондағы мәліметтерді архивтеуші программалар (arj, zip, rar) көмегімен тығыздау әрекеті.
Тапсырма: Мәтінді және программанының әдісін іске асыру
Бақылау сұрақтары:
Таңдалынған архивтік әдіс ненің негізінде болады?
Шығыс файлына тоқтау бола ма?
Қосымша кітапханалар бар ма?
Архивтеу алгоритмі
Архивтен шығу алгоритмі
Қысылған алгоритм қаншалықты қолайлы?
Әдістің талдауы
Зертханалық жұмыс №5
Тақырып: Шифрация мәтінінің суреттегі әдісі
Қысқаша теориялық мәлімет
Қорғаудың техникалық құралдарын қолдану өзіндік, яғни өз бетімен атқарылған шаралар сипатында болады. Көптеген бағдарламалық құралдар (ОЖ, МББЖ) қамтамасыздандарудың жалпы жүйелік компонеттері (құраушылары) құрамына кіреді. Ұйымдастыру компонеттерінің жиынтығы деректердегі ақпаратты өңдеу жүйесіндегі ақпараттарды қорғаудың жалпы ұйымдастыру жұмысынан тұрады.
Ақпаратты қорғау мәселесі заң шығарушы орындардан бастап нақты техникалық құрылғыға дейін кең ауқымды қамтиды. Бағдарламаны өңдеушілер ақпараттың жоғары деңгейде қорғалуын қамтамасыз ететін қорғаудың техникалық құралдары қажеттігін ұсынады. Бағдарламалық құралдарды пайдаланушыларға қорғау құралдары пайдалану тарихында қосымша қиындық туғызады. Бірден-бір қорғау құралы болып табылатын – авторлық құқықты мойындау – яғни бағдарламалық құралдарды сату экономикалық жағынан тиімсіз. Бұдан басқа сақтайтын ақпараттардың ашылу деңгейін көтеру және оны өңдеу әдісін (ноу-хау) жоғарылату тағы бар.
Тапсырма: Берілген әдісті пайдаланып, мәтінді шифр арқылы суретте қолданудың программасын құру
Бақылау сұрақтары:
bmp файлына шектеу бар ма?
bmp файлының өлшемі және кодтау текстінің ұзындығы арасында қандай байланыс анықталады
Визуалды алынған сурет өзгереді ме?
Шифрация алгоритімі
Дешифрация алгоритімі
Әдістің талдауы
Әдебиет
Столлингс В. Криптография и защита сетей: принципы и практика, 2-е изд.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. - 672 с.
Анин Б.Ю. Защита компьютерной информации. – СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2000. - 384 с.
Введение в криптографию/Под общей ред. В.В. Ященко. – СПб.: Питер, 2001. – 288с.
Жельников В. Криптография от папируса до компьютера. М.: ABF, 1996
Салома А. Криптография с открытым ключом. М.: Мир, 1995.
Достарыңызбен бөлісу: |