ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 «ДОМАШИННЫЕ МЕТОДЫ ШИФРОВАНИЯ»
СОДЕРЖАНИЕ
Теоретический минимум 1
Перестановочный шифр с ключевым словом 1
Частотный анализ 1
Коды Азбуки Морзе 4
Задания 5
Указания по выполнению, оформлению и отчету заданий 6
Теоретический минимум
Перестановочный шифр с ключевым словом
Буквы открытого текста записываются в клетки прямоугольной таблицы по ее строчкам. Буквы ключевого слова пишутся над столбцами и указывают порядок этих столбцов (по возрастанию номеров букв в алфавите). Чтобы получить зашифрованный текст, надо выписывать буквы по столбцам с учетом их нумерации:
Пример:
Открытый текст: Прикладная математика Ключ: Ш и ф р
4 1 3 2
П р и к
л а д н
а я м а
т е м а
т и к а
Криптограмма: Раяеикнаааидммкплатт
Частотный анализ
Таблицы распределения букв
|
В русском языке
|
Буква
|
Частота
|
Буква
|
Частота
|
Буква
|
Частота
|
а
|
0.062
|
л
|
0.035
|
ц
|
0.004
|
б
|
0.014
|
м
|
0.026
|
ч
|
0.012
|
в
|
0.038
|
н
|
0.053
|
ш
|
0.006
|
г
|
0.013
|
о
|
0.090
|
щ
|
0.003
|
д
|
0.025
|
п
|
0.023
|
ы
|
0.016
|
е
|
0.072
|
р
|
0.040
|
ъ, ь
|
0.014
|
ж
|
0.007
|
с
|
0.045
|
э
|
0.003
|
з
|
0.016
|
т
|
0.053
|
ю
|
0.006
|
и
|
0.062
|
у
|
0.021
|
я
|
0.018
|
й
|
0.010
|
ф
|
0.002
|
разделитель
|
0.174
|
к
|
0.028
|
х
|
0.009
|
|
|
|
В английском языке
|
Буква
|
Частота
|
Буква
|
Частота
|
Буква
|
Частота
|
a
|
0.0804
|
b
|
0.0154
|
c
|
0.0306
|
d
|
0.0399
|
e
|
0.1251
|
f
|
0.0230
|
g
|
0.0196
|
h
|
0.0549
|
i
|
0.0726
|
j
|
0.0016
|
k
|
0.0067
|
l
|
0.0414
|
m
|
0.0253
|
n
|
0.0709
|
o
|
0.0760
|
p
|
0.0200
|
q
|
0.0011
|
r
|
0.0612
|
s
|
0.0654
|
t
|
0.0925
|
u
|
0.0271
|
v
|
0.0099
|
w
|
0.0192
|
x
|
0.0019
|
y
|
0.0173
|
z
|
0.0009
|
|
|
|
Хотя нет таблицы, которая может учесть все виды текстов, но есть вещи общие для всех таблиц, например, в английском языка буква E всегда возглавляет список частот, а T идет на второй позиции. A и O почти всегда третьи. Кроме того девять букв английского языка E, T, A, O, N, I, S, R, H всегда имеют частоту выше, чем любые другие. Эти девять букв заполняют примерно 70% английского текста.
Ниже приведены соответствующие таблицы для различных языков.
Русский
|
Буква
|
Частота
|
о
|
0.1090
|
е
|
0.0872
|
а
|
0.0751
|
и
|
0.0751
|
н
|
0.0642
|
т
|
0.0642
|
с
|
0.0545
|
р
|
0.0484
|
в
|
0.0460
|
Всего
|
0.6235
|
|
Английский
|
Буква
|
Частота
|
e
|
0.1251
|
t
|
0.0925
|
a
|
0.0804
|
o
|
0.0760
|
i
|
0.0726
|
n
|
0.0709
|
s
|
0.0654
|
r
|
0.0612
|
h
|
0.0549
|
Всего
|
0.6990
|
|
Немецкий
|
Буква
|
Частота
|
e
|
0.1846
|
n
|
0.1142
|
i
|
0.0802
|
r
|
0.0714
|
s
|
0.0704
|
a
|
0.0538
|
t
|
0.0522
|
u
|
0.0501
|
d
|
0.0494
|
Всего
|
0.7263
|
|
Французский
|
Буква
|
Частота
|
e
|
0.1587
|
a
|
0.0942
|
i
|
0.0841
|
s
|
0.0790
|
t
|
0.0726
|
n
|
0.0715
|
r
|
0.0646
|
u
|
0.0624
|
l
|
0.0534
|
Всего
|
0.7405
|
|
Итальянский
|
Буква
|
Частота
|
e
|
0.1179
|
a
|
0.1174
|
i
|
0.1128
|
o
|
0.0983
|
n
|
0.0688
|
l
|
0.0651
|
r
|
0.0637
|
t
|
0.0562
|
s
|
0.0498
|
Всего
|
0.7500
|
|
Финский
|
Буква
|
Частота
|
a
|
0.1206
|
i
|
0.1059
|
t
|
0.0976
|
n
|
0.0864
|
e
|
0.0811
|
s
|
0.0783
|
l
|
0.0586
|
o
|
0.0554
|
k
|
0.0520
|
Всего
|
0.7359
|
|
Заметим, что буквы I, N, S, E, A (И, Н, С, Е, А) появляются в высокочастотном классе каждого языка.
Таблица частот биграмм
Таблица частот биграмм отражает количество повторений в тексте определенных пар букв (биграмм). Например, из приведенной ниже таблицы (составленной для некоторого текста) видно, например, что сочетание “ЛА” встречается в нем 25 раз, а сочетание “ПО” – 46.
Часть1
|
|
А
|
Б
|
В
|
Г
|
Д
|
Е
|
Ж
|
З
|
И
|
Й
|
К
|
Л
|
М
|
Н
|
О
|
П
|
А
|
2
|
12
|
35
|
8
|
14
|
7
|
6
|
15
|
7
|
7
|
19
|
27
|
19
|
45
|
5
|
11
|
Б
|
5
|
|
|
|
|
9
|
1
|
|
6
|
|
|
6
|
|
2
|
21
|
|
В
|
35
|
1
|
5
|
3
|
3
|
32
|
|
2
|
17
|
|
7
|
10
|
3
|
9
|
58
|
6
|
Г
|
7
|
|
|
|
3
|
3
|
|
|
5
|
|
1
|
5
|
|
1
|
50
|
|
Д
|
25
|
|
3
|
1
|
1
|
29
|
1
|
1
|
13
|
|
1
|
5
|
1
|
13
|
22
|
3
|
Е
|
2
|
9
|
18
|
11
|
27
|
7
|
5
|
10
|
6
|
15
|
13
|
35
|
24
|
63
|
7
|
16
|
Ж
|
5
|
1
|
|
|
6
|
12
|
|
|
5
|
|
|
|
|
6
|
|
|
З
|
35
|
1
|
7
|
1
|
5
|
3
|
|
|
4
|
|
2
|
1
|
2
|
9
|
9
|
1
|
И
|
4
|
6
|
22
|
5
|
10
|
21
|
2
|
23
|
19
|
11
|
19
|
21
|
20
|
32
|
8
|
13
|
Й
|
1
|
1
|
4
|
1
|
3
|
|
1
|
2
|
4
|
|
5
|
1
|
2
|
7
|
9
|
7
|
К
|
24
|
1
|
4
|
1
|
|
4
|
1
|
1
|
26
|
|
1
|
4
|
1
|
2
|
66
|
2
|
Л
|
25
|
1
|
1
|
1
|
1
|
33
|
2
|
1
|
36
|
|
1
|
2
|
1
|
8
|
30
|
2
|
М
|
18
|
2
|
4
|
1
|
1
|
21
|
1
|
2
|
23
|
|
3
|
1
|
3
|
7
|
19
|
5
|
Н
|
54
|
1
|
2
|
3
|
3
|
34
|
|
|
58
|
|
3
|
|
1
|
24
|
67
|
2
|
О
|
1
|
28
|
84
|
32
|
47
|
15
|
7
|
18
|
12
|
29
|
19
|
41
|
38
|
30
|
9
|
18
|
П
|
7
|
|
|
|
|
15
|
|
|
4
|
|
|
9
|
|
1
|
46
|
| |
Скачать 252 Kb.