Частотный анализ. Лабораторная работа_частан. Лабораторная работа 14 шифры и криптоанализ цель работы Изучение подстановочного шифра и метода частотного криптоанализа. Введение
 Скачать 35.5 Kb.
|
|
Лабораторная работа № 14 ШИФРЫ И КРИПТОАНАЛИЗ ЦЕЛЬ РАБОТЫ : Изучение подстановочного шифра и метода частотного криптоанализа. Введение Наиболее простой тип криптограмм – это так называемые подстановочные криптограммы. Составляя их, каждой букве алфавита сопоставляют определенный символ (чаще тоже букву) и при кодировании всякую букву текста заменяют на соответствующий ей символ. Расшифровка (криптоанализ) подобных криптограмм не составляет большой проблемы. Все основывается на том, что различные буквы естественного языка – русского, английского или какого-либо другого встречаются в осмысленных текстах неодинаково часто. Следовательно, тоже самое верно и для сопоставляемых им знаков. В еще большей мере это относится к буквосочетаниям из двух или нескольких букв. Лишь некоторые из них часто употребляются, многие же вообще не употребляются. Анализируя частоту появления тех или иных знаков и их сочетаний можно с большой уверенностью восстановить буквы зашифрованного текста. Этот метод называется частотным анализом. Он основывается на подсчете частоты появления зашифрованных знаков. В таблице 1 указаны относительные частоты букв русского языка. Буквы Е и Ё , а также Ь и Ъ кодируются обычно одинаково, поэтому в таблице они не различаются. Как следует из таблицы наиболее часто встречающаяся буква русского алфавита – это О. Ее относительная частота, равная 0,090, означает, что на 1000 букв русского текста приходится в среднем 90 букв О. В таком же смысле понимаются относительные частоты и остальных букв. В таблицу 1 не включен символ пробел. Его относительная частота наибольшая и равна 0,175. Таблица 1 № буква Отн. частота № буква Отн. частота № буква Отн. частота 0 А 0,062 10 К 0,028 20 Ф 0,002 1 Б 0,014 11 Л 0,035 21 Х 0,009 2 В 0,038 12 М 0,026 22 Ц 0,004 3 Г 0,013 13 Н 0,053 23 Ч 0,012 4 Д 0,025 14 О 0,090 24 Ш 0,006 5 Е 0,072 15 П 0,023 25 Щ 0,003 6 Ж 0,007 16 Р 0,040 26 Ы 0,016 7 З 0,016 17 С 0,045 27 Ь ,Ъ 0,014 8 И 0,062 18 Т 0,053 28 Э 0,003 9 Й 0,010 19 У 0,021 29 Ю 0,006 30 Я 0,018 Рассмотрим криптограмму : ЦЯРСНСМЩИ ЯМЯКЗЖ ОНКДЖДМ МД СНКЫЙН ГКЮ ОНГРСЯМНБНЦМЩФ ЙПЗОСНВПЯЛЛ МН Б ГПТВЗФ РКТЦЯЮФ НМ РКНЕМДД Для расшифровки подсчитаем сколько раз в криптограмме встречается каждая буква. Результаты подсчета приведены в таблице 2. Таблица 2 Н М Я К Д С Р Г О П З Ф Ц Б В Ж Й Л Т Щ Ю Е И Ы 11 9 6 6 5 5 4 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 Наиболее часто встречающийся символ Н скорее всего означает букву О. Сделав такое предположение , рассмотрим следующий по частоте символ М. В криптограмме имеется двубуквенное сочетание МН. Так как Н – это О, то символ М соответствует согласной. Среди согласных в русском языке выделяются по частоте буквы Т и Н. Разберем случай, когда М означает Н. Если М – это Н, то в сочетании МД, встречающемся в криптограмме , Д скорее всего означает гласную. Из наиболее вероятных для Д вариантов А, Е, И выбираем Е, потому что лишь в этом случае имеющееся в криптограмме слово РКНЕМДД допускает осмысленную расшифровку. Теперь обратимся к сочетанию ЯМЯКЗЖ. В нем Я может означать лишь гласную А или И. Любые другие возможности заведомо не допускают разумного прочтения слова ЯМЯКЗЖ. Испытаем букву А. Подставляя вместо Я букву А, вместо М – Н, вместо других знаков точки, получим недописанное слово АНА… . В словаре имеется всего лишь несколько слов из 6 букв с таким началом: АНАЛИЗ, АНАЛОГ, АНАНАС, АНАТОМ. Из них годится лишь первое. |