Контрольная работа

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Общие методические указания

Контрольная работа посвящена приобретению навыков практического применения методов криптографической защиты информации.

Шифрование методом перестановки относится к симметричным криптографическим алгоритмам. Простейшее шифрование перестанов-кой состоит в перестановке символов сообщения по заданным порядко-вым номерам (ключу). Например, слово «ура» по ключу 3-1-2 зашифру-ется в «аур». Если длина сообщения превышает длину ключа, то его применяют повторно. На практике применяют более сложные алгорит-мы перестановки.

Например, требуется зашифровать открытый текст: «ШИФРОВА-НИЕ_ПЕРЕСТАНОВКОЙ». По ключу k1=5-3-1-2-4-6 записываем этот текст в таблицу по строкам (Табл.1). По ключу k2=4-2-3-1 считываем текс по столбцам из таблицы. Получим зашифрованный текст: «ПСНОРЙЕРВАИК_ЕАНФОИЕОТШВ».

Таблица 1

Шифрование методом перестановки по ключам k1 и k2	1	2	3	4
1	И	Е	_	П
2	Е	Р	Е	С
3	О	В	А	Н
4	Т	А	Н	О
5	Ш	И	Ф	Р
6	В	К	О	Й

Дешифрование производится в обратном порядке. Существуют и более сложные алгоритмы шифрования методом перестановки, напри-мер, основанные на кубике Рубика, реализованные в известном пакете программ для шифрования «Рубикон».

Шифрование методом замены состоит в замене символов одного алфавита на символы другого алфавита, называемого шифроалфавитом. Последний получают перестановкой букв алфавита в произвольном по-рядке. Шифроалфавит и является ключом для шифрования и дешифро-вания. Поскольку ключ необходимо хранить в секрете, целесообразнее использовать не произвольную перестановку, которую трудно запом-нить, а парольную фразу из какой-нибудь известной отправителю и по-лучателю книги.

Парольная фраза построчно заполняется в матрицу-ключ размером, например, 6×6. При этом повторяющиеся в парольной фразе символы в матрицу-ключ не заносятся. Если после этого в таблице остались пустые клетки, их заполняют недостающими буквами по, например, алфа-витному порядку.

Возьмём в качестве примера парольную фразу: «Зима! Крестьянин, торжествуя, на дровнях обновляет путь» и занесем её в таблицу без по-второв букв (Табл. 2).

Таблица 2

Таблица с парольной фразой	1	2	3	4	5	6
1	З	и	м	а	!	К
2	р	е	с	т	ь	я
3	н	,	о	ж	в	у
4	д	х	б	л	п
5
6

Часть букв алфавита осталась не представленной в Табл.2, поэтому заполняем ими оставшиеся пустые поля и получим итоговую матрицу-ключ для шифрования (Табл. 3).

Таблица 3

Матрица-ключ для шифрования методом замены

	1	2	3	4	5	6
1	З	и	м	а	!	К
2	р	е	с	т	ь	я
3	н	,	о	ж	в	у
4	д	х	б	л	п	г
5	ё	й	ф	ц	ч	ш
6	щ	ы	ъ	э	ю

Последнее поле в таблице оставлено под символ «пробел». Далее каждый символ текста, подлежащего шифрованию, заменяется парой чисел: номером строки и номером столбца, на пересечении кото-рых этот символ находится в матрице-ключе. Например, слово «ура» будет иметь зашифрованный вид: 36

Задание №1. Шифрование методом перестановки

Зашифровать свою фамилию имя отчество по ключам k1 и k2, заданным в Табл. 4. Свой вариант выбрать по последним двум цифрам в номере зачётки.

Таблица 4

Варианты контрольных заданий №	Ключ k1	Ключ k2	№	Ключ k1	Ключ k2
01	1-2-3-4-5-6	4-3-2-1	16	6-5-4-3-2-1	4-3-2-1
02	1-2-3-4-6-5	4-3-1-2	17	1-5-4-3-2-6	4-3-1-2
03	1-2-3-6-5-4	4-2-3-1	18	2-5-4-3-6-1	4-2-3-1
04	1-2-6-4-5-3	4-1-2-3	19	3-5-4-6-2-1	4-1-2-3
05	1-6-3-4-5-2	1-3-2-4	20	4-5-6-3-2-1	1-3-2-4
06	6-2-3-4-5-1	1-2-4-3	21	5-6-4-3-2-1	1-2-4-3
07	6-2-5-4-3-1	2-3-2-4	22	6-1-4-3-2-5	2-3-2-4
08	5-2-4-3-1-6	2-4-3-1	23	6-5-1-3-2-4	2-4-3-1
08	5-2-3-4-5-1	2-3-4-1	24	6-5-4-1-2-3	2-3-4-1
10	5-2-4-3-5-1	2-4-1-3	25	2-1-4-3-6-5	2-4-1-3
11	4-2-1-3-5-6	3-4-2-1	26	3-1-4-5-2-6	3-4-2-1
12	4-1-3-2-5-6	3-2-4-1	27	4-1-6-3-2-5	3-2-4-1
13	5-2-6-4-1-3	3-1-4-2	28	5-1-4-3-6-5	3-1-4-2
14	3-2-1-6-5-4	3-1-2-4	29	6-1-4-3-2-5	3-1-2-4
15	3-1-4-2-6-5	1-4-2-3	30	6-5-1-3-2-4	1-4-2-3

Задание №2. Шифрование методом замены

Зашифровать свою фамилию имя отчество по любой, отличной от приведённой в данном пособии, парольной фразе.