Лабораторная работа № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ШИФРОВ ПЕРЕСТАНОВКИ

Цель работы

Ознакомиться с различными шифрами перестановки и методами их дешифрования.

Основные определения

Криптология – тайная (секретная) связь. От греческих слов “cryptos” – тайный, “logos” – сообщение. Она подразделяется на два направления – криптографию и криптоанализ.

Криптография – совокупность методов преобразования данных, направленных на то, чтобы сделать эти данные бесполезными для противника. Она решает две, тесно связанные между собой, главные проблемы защиты данных:

· конфиденциальности (секретности) – путем лишения противника возможности извлечь информацию из канала связи;

· аутентичности (подлинности) – путем лишения противника возможности изменить сообщение так, чтобы изменить его смысл, или ввести ложную информацию в канал связи.

Криптоанализ – это наука о раскрытии исходного текста зашифрованного сообщения без доступа к ключу. Успешный анализ может раскрыть исходный текст или ключ.

Шифр – совокупность обратимых преобразований множества открытых данных на множество зашифрованных данных, задаваемых ключом и алгоритмом криптографического преобразования.

Ключ – это конкретное секретное состояние некоторых параметров алгоритма криптографического преобразования данных, обеспечивающее выбор только одного варианта из всех возможных для данного алгоритма.

Основная характеристика шифра – криптостойкость – его стойкость к раскрытию методами криптоанализа.

Теоретические сведения

Шифры перестановки являются самыми простыми, и, вероятно, самыми древними шифрами.

При шифровании перестановкой символы шифруемого текста переставляются по определенному правилу в пределах блока этого текста.

1.3.1 Шифр перестановки “скитала”

В V веке до нашей эры правители Спарты, наиболее воинственного из греческих государств, имели хорошо отработанную систему секретной военной связи и шифровали свои послания с помощью скитала, первого простейшего криптографического устройства, реализующего метод простой перестановки.

Шифрование выполнялось следующим образом. На стержень цилиндрической формы, который назывался скитала, наматывали спиралью (виток к витку) полоску пергамента и писали на ней вдоль стержня несколько строк текста сообщения (рисунок 1.3.1).

Рисунок 1.3.1 – Шифр “скитала”

Затем снимали со стержня полоску пергамента с написанным текстом. Буквы на этой полоске оказывались расположенными хаотично: