Задание на лабораторную работу. В лабораторной работе необходимо зашифровать свою фамилию (для первых двух шифров) или фамилию и имя (для остальных) с помощью следующих шифров:

В лабораторной работе необходимо зашифровать свою фамилию (для первых двух шифров) или фамилию и имя (для остальных) с помощью следующих шифров:

- простой одинарной перестановки;

- блочной одинарной перестановки;

- табличной маршрутной перестановки;

- вертикальной перестановки;

- поворотной решетки;

- двойной перестановки.

При оформлении отчета необходимо привести исходное сообщение (фамилию или фамилию и имя), таблицы, ключевые слова (выбираются произвольно), маршруты вписывания и выписывания, повороты решетки и зашифрованное сообщение.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.

АДДИТИВНЫЕ ШИФРЫ

В аддитивных шифрах используется сложение по модулю (mod) исходного сообщения с гаммой, представленных в числовом виде.

Напомним, что результатом сложения двух целых чисел по модулю является остаток от деления. Например, 5+10 mod 4 = 15 mod 4 = 3.

В литературе шифры этого класса часто называют потоковыми.

Стойкость закрытия этими шифрами определяется, главным образом, качеством гаммы, которое зависит от длины периода и случайности распределения по периоду.

Длиною периода гаммы называется минимальное количество символов, после которого последовательность начинает повторяться.

Случайность распределения символов по периоду означает отсутствие закономерностей между появлением различных символов в пределах периода.

По длине периода различаются гаммы с конечным и бесконечным периодом. Если длина периода гаммы превышает длину шифруемого текста, гамма является истинно случайной и не используется для шифрования других сообщений, то такое преобразование является абсолютно стойким (совершенный шифр).

Такой шифр нельзя вскрыть на основе статистической обработки шифрограммы.

Сложение по модулю N. Перед шифрованием символы алфавита заменяются числами. При этом нумерация символов алфавита ведется с нуля. Процедуры шифрования и дешифрования выполняются отдельно над каждым символом по следующим формулам

C_i = (P_i + K_i) mod N, (4)

P_i = (C_i + N - K_i) mod N, (5)

где P_i, C_i - i-ый символ открытого и шифрованного сообщения;

N - количество символов в алфавите;

К_i - i-ый символ гаммы (ключа). Если длина гаммы меньше, чем длина сообщения, то она используется повторно.

Например, для шифрования используется русский алфавит (N = 32, буква Ё эквивалентна Е и не учитывается), открытое сообщение – «АБРАМОВ», гамма – «ЖУРИХИН». При замене символов на числа буква А будет представлена как 0, Б – 1, …, Я – 31. Результат шифрования показан в следующей таблице.

Таблица 2