Лабораторная работа 1. Симметричные криптографические системы
 Скачать 41.03 Kb.
|
|
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тульский государственный институт» Интернет-институт, направление подготовки «прикладная информатика». ОТЧЕТ ПО ЛАБОЛАТОРНОЙ РАБОТЕ по предмету «Методы и средства защиты компьютерной информации» на тему: «Симметричные криптографические системы» студента группы ИБ262591 направление: прикладная информатика вариант №2 Преподаватель: Сафронова Марина Алексеевна Тула – 2023 Цель работы Освоение теоретических методов создания симметричных криптографических систем, получение практических навыков в преобразовании информации с помощью ЭВМ. Программа работы Составить алгоритм для выполнения прямого, а затем обратного преобразование текста в соответствии с вариантом. Номер вариант соответствует последней цифре номера зачетки. Написать, отладить и выполнить программу для пункта 1. Задание. Вариант 2 Написать программу шифрования и дешифрования сообщения с использованием криптосистемы Ришелье: реальное сообщение дополняется лишними буквами, которые совершенно не относятся к сообщению. Текст размещается в прямоугольнике с определенным количеством строк и столбцов. Исходные симоволы шифруемого текста располагаются только на определенных позициях, остальные позиции заполняются лишними, ничего не значащими символами. В данном задании используйте следующий прямоугольник Ришелье (см. рисунок 1.3):  Контро Контрольные вопросы В чем отличие симметричных и ассиметричных систем шифрования? Какие виды симметричных криптосистем вы знаете? В чем сущность подстановки Цезаря? Каким образом выполняется обратное преобразование текста, зашифрованного с помощью подстановки Цезаря? Назвать условия, которыми необходимо руководствоваться при выборе ключа в симметричных криптосистемах, для повышения криптоустойчивости системы шифрования. Решение: 1. В чем отличие симметричных и ассиметричных систем шифрования? Поскольку ясно, что симметричное шифрование и асимметричное шифрование являются формами процесса шифрования. Но основное различие между этими двумя методами заключается в том, что симметричное шифрование использует один секретный ключ, в то время как асимметричное шифрование использует два разных отдельных ключа. 2. Какие виды симметричных криптосистем вы знаете? В зависимости от принципа работы алгоритмы симметричного шифрования делятся на два типа: блочные; потоковые. Блочные алгоритмы шифруют данные блоками фиксированной длины (64, 128 или другое количество бит в зависимости от алгоритма). Если все сообщение или его финальная часть меньше размера блока, система дополняет его предусмотренными алгоритмом символами, которые так и называются дополнением. К актуальным блочным алгоритмам относятся: AES ГОСТ 28147-89 RC5 Blowfish Twofish Потоковое шифрование данных предполагает обработку каждого бита информации с использованием гаммирования, то есть изменения этого бита с помощью соответствующего ему бита псевдослучайной секретной последовательности чисел, которая формируется на основе ключа и имеет ту же длину, что и шифруемое сообщение. Как правило, биты исходных данных сравниваются с битами секретной последовательности с помощью логической операции XOR (исключающее ИЛИ, на выходе дающее 0, если значения битов совпадают, и 1, если они различаются). Потоковое шифрование в настоящее время используют следующие алгоритмы: RC4 Salsa20 HC-256 WAKE 3. В чем сущность подстановки Цезаря? Шифр Цезаря, также известный, как шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря — один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования. Шифр Цезаря — это вид шифра подстановки, суть которого состоит в следующем: каждый символ в тексте заменяется символом находящимся на некотором одинаковом промежутке левее или правее него в выбранном алфавите. Например, в шифре с русским алфавите со сдвигом 3, "А" была бы заменена на "Г", "Б" станет "Д", и так далее. Историческая справка: Шифр назван в честь римского императора Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки со своими генералами. 4. Каким образом выполняется обратное преобразование текста, зашифрованного с помощью подстановки Цезаря? Система шифрования Цезаря с ключевым словом является одноалфавитной системой подстановки. Особенностью этой системы является использование ключевого слова для смещения и изменения порядка символов в алфавите подстановки. Выберем некоторое число k, , и слово или короткую фразу в качестве ключевого слова. Желательно, чтобы все буквы ключевого слова были различными. Ключевое слово записывается под буквами алфавита, начиная с буквы, числовой код которой совпадает с выбранным числом k. Оставшиеся буквы алфавита подстановки записываются после ключевого слова в алфавитном порядке: Следует отметить, что требование о различии всех букв ключевого слова не обязательно. Можно просто записать ключевое слово (или фразу) без повторения одинаковых букв. Например, ключевая фраза:   5. Назвать условия, которыми необходимо руководствоваться при выборе ключа в симметричных криптосистемах, для повышения криптоустойчивости системы шифрования. Задание using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Windows.Forms; namespace _5 { public partial class Form1 : Form { public Form1() { InitializeComponent(); } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { textBox3.Text = ""; int move = 0; string[] array = new string[] { "а", "б", "в", "г", "д", "е", "ё", "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" }; try { move = Convert.ToInt32(textBox1.Text); } catch { MessageBox.Show("Установите шаг шифрования!"); return; } string[] array2; array2 = array.Skip(move).Concat(array.Take(move)).ToArray(); foreach (string element in array2) { } string text = textBox2.Text; foreach (char bykva in text) { for (int i = 0; i < array.Length; i++) { if (bykva.ToString().ToLower() == array[i]) { textBox3.Text += array2[i]; break; } else { if (bykva.ToString() == " " || bykva.ToString() == "." || bykva.ToString() == "," || bykva.ToString() == ":" || bykva.ToString() == ";" || bykva.ToString() == "?" || bykva.ToString() == "!") { textBox3.Text += " "; break; } } } } } private void button2_Click(object sender, EventArgs e) { textBox3.Text = ""; int move = 0; string[] array = new string[] { "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r", "s", "t", "u", "v", "w", "x", "y", "z" }; try { move = Convert.ToInt32(textBox1.Text); } catch { MessageBox.Show("Установите шаг шифрования!"); return; } string[] array2; array2 = array.Skip(move).Concat(array.Take(move)).ToArray(); foreach (string element in array2) { } string text = textBox2.Text; foreach (char bykva in text) { for (int i = 0; i < array.Length; i++) { if (bykva.ToString().ToLower() == array[i]) { textBox3.Text += array2[i]; break; } else { if (bykva.ToString() == " " || bykva.ToString() == "." || bykva.ToString() == "," || bykva.ToString() == ":" || bykva.ToString() == ";" || bykva.ToString() == "?" || bykva.ToString() == "!") { textBox3.Text += " "; break; } } } } } private void button3_Click(object sender, EventArgs e) { textBox1.Text = ""; textBox1.Clear(); textBox2.Text = ""; textBox2.Clear(); textBox3.Text = ""; textBox3.Clear(); textBox4.Text = ""; textBox4.Clear(); } private void button4_Click(object sender, EventArgs e) { textBox1.Text = ""; textBox1.Clear(); textBox2.Text = ""; textBox2.Clear(); textBox3.Text = ""; textBox3.Clear(); textBox4.Text = ""; textBox4.Clear(); } } } |