Тетерукова Н. А., Апанасевич С. А. Защита компьютерной информации лаб практикум

Т а б л и ц а 1.1

П	Е	С	М	В	Д
Р	Т	Е	О	П	Е
И	А	Д	Г	О	Н
Л	Ю	Ь	О	Л	Ь

Для формирования шифртекста содержимое таблицы считы- ваем по строкам. Таким образом, результатом шифрования рас- сматриваемого сообщения будет текст: «ПЕСМВДРТЕОПЕИАДГОН ЛЮЬОЛЬ».
При расшифровании действия выполняют в обратном по- рядке.
Т а б л и ц а 1.3

А	В	К	О	О	Р
1	2	3	4	5	6
Д	В	П	Е	М	С
Е	П	Р	Т	О	Е
Н	О	И	А	Г	Д
Ь	Л	Л	Ю	О	Ь

При считывании содержимого табл. 1.3 по строкам получим следующий шифртекст: «ДВПЕМСЕПРТОЕНОИАГДЬЛЛЮОЬ».
Возможны различные варианты реализации метода шифру- ющих таблиц. В рамках одного из вариантов в качестве ключа

может использоваться последовательность, сформированная из натурального ряда чисел 1, 2, ..., n случайной перестановкой. При этом шифруемый текст может записываться не по столбцам таб- лицы, как в предыдущих примерах, а по строкам, и после пере- становки считываться соответственно по столбцам.
Для обеспечения дополнительной криптоустойчивости мож- но повторно зашифровать сообщение, которое уже прошло шиф- рование. Такой метод шифрования называется двойной переста- новкой. В случае двойной перестановки ключи определяются отдельно для столбцов и строк. В таблицу заданных размеров построчно записывается текст сообщения, затем в соответствии с ключами поочередно переставляются сначала столбцы, затем строки. При расшифровании порядок перестановок должен быть обратным.
Рассмотрим пример выполнения шифрования методом двой- ной перестановки.
Шифрование будет выполняться с использованием таблицы 4 × 4. Ключом к шифру двойной перестановки служит последова- тельность номеров столбцов и номеров строк исходной таблицы (в нашем примере – последовательности 4132 и 3142).
Исходным текстом будет сообщение «ПРИЛЕТАЮ СЕДЬМОГО».
Сначала запишем сообщение в таблицы и расставим ключи перестановки (табл. 1.4).
Т а б л и ц а 1.6

	1	2	3	4
1	Т	Ю	А	Е
2	О	О	Г	М
3	Р	Л	И	П
4	Е	Ь	Д	С

Шифртекст можно получить, считывая построчно содержи- мое таблицы: «ТЮАЕООГМРЛИПЕЬДС».
Двойная перестановка не отличается высокой стойкостью и сравнительно просто «взламывается».

Шифрование методом магического квадрата

Магическими квадратами называют квадратные таблицы с вписанными в их клетки последовательными натуральными чис- лами, начиная от 1, которые дают в сумме по каждому столбцу, каждой строке и каждой диагонали одно и то же число.
Шифруемый текст вписывается в магические квадраты в со- ответствии с нумерацией их клеток. Для получения шифртекста содержимое получившейся таблицы считывается построчно.
Пример магического квадрата и его заполнения сообщением
«ПРИЛЕТАЮ ВОСЬМОГО» показан на рис. 1.1.

16	3	2	13
5	10	11	8
9	6	7	12
4	15	14	1

О	И	Р	М
Е	О	С	Ю
В	Т	А	Ь
Л	Г	О	П

	4	1	3	2
3	П	Р	И	Л
1	Е	Т	А	Ю
4	С	Е	Д	Ь
2	М	О	Г	О

Т а б л и ц а 1.4

Следующим шагом является перестановка столбцов (табл. 1.5).

Т а б л и ц а 1.5

	1	2	3	4
3	Р	Л	И	П
1	Т	Ю	А	Е
4	Е	Ь	Д	С
2	О	О	Г	М

В соответствии с ключом переставляются строки (табл. 1.6).
Рис. 1.1
В результате получаем следующий шифртекст: «ОИРМЕОСЮВ ТАЬЛГОП».

Содержание заданий

Задание 1

Выполните шифрование/расшифрование, используя метод шифрующих таблиц согласно варианту. При шифровании/рас-

шифровании все пробелы учитываются. Пробелы в шифртексте обозначаются символом «_», несколько подряд идущих пробе- лов разделяются символом «|».

1. 
   Зашифруйте сообщение «УСПЕХ – ЭТО КОГДА ТЫ ДЕ- ВЯТЬ РАЗ УПАЛ, НО ДЕСЯТЬ РАЗ ПОДНЯЛСЯ», используя метод простой перестановки. Размер шифрующей таблицы 6 × 10.
   
2. 
   Напишите программу расшифровки шифра «БМ_Д_АДЫН ЭНУТРТЫТОМЬУЬМО,Н_Г_|_|_|_И–ОУ–ОАЧ_Е», полученного с исполь- зованием метода простой перестановки. Размер таблицы 6 × 7.
   
3. 
   Зашифруйте сообщение «МЫ ДОЛЖНЫ ПРИЗНАТЬ ОЧЕ- ВИДНОЕ: ПОНИМАЮТ ЛИШЬ ТЕ, КТО ХОЧЕТ ПОНЯТЬ» методом одиночной перестановки по ключу (ключевое слово «МЫСЛЕН- НО», размер таблицы 8 × 8).
   
4. 
   Зашифруйте сообщение «КОГДА МЫ СТОИМ, ТО СТОИМ ЛИ МЫ, ИЛИ ЛИШЬ ПРОПУСКАЕМ СОБСТВЕННЫЕ ШАГИ, КОТОРЫЕ ОТМЕРЯЮТ И СОКРАЩАЮТ НАШ ПУТЬ?» методом одиночной пе- рестановки по ключу (ключевое слово «СЕССИЯ», размер табли- цы 18 × 6).
   
5. 
   Зашифруйте сообщение «ЕСЛИ ДУМАЕШЬ ДОЛГО И ДОБ- РОСОВЕСТНО, ТО В КОНЦЕ КОНЦОВ ВСЕГДА ПОЙМЕШЬ. ПРОСТО МАЛО КТО ХОРОШО ДУМАЕТ.» методом одиночной перестанов- ки по ключу (ключевое слово «НЕПРЕРЫВНО», размер таблицы 10 × 10).
   
6. 
   Зашифруйте сообщение «СМЫСЛ ЖИЗНИ НАШЕЙ – НЕПРЕ- РЫВНОЕ ДВИЖЕНИЕ» методом одиночной перестановки по клю- чу (ключевое слово «ВЕСНА», размер таблицы 8 × 5).
   
7. 
   Зашифруйте сообщение «ИЛЛЮЗИИ, ЧЕМ БОЛЬШЕ О НИХ ДУМАЕШЬ, ИМЕЮТ СВОЙСТВО МНОЖИТЬСЯ, ПРИОБРЕТАТЬ БОЛЕЕ ВЫРАЖЕННУЮ ФОРМУ.» методом одиночной перестановки по ключу (ключевое слово «МЫСЛЕННО», размер таблицы 12 × 8).
   
8. 
   Зашифруйте сообщение «МУЗЫКА ОБЛАДАЕТ МАГИЧЕС- КОЙ СИЛОЙ – ВДРУГ СОБИРАЕТ РАССЕЯННЫЕ МЫСЛИ И ДАЕТ ПО- КОЙ ВСТРЕВОЖЕННОЙ ДУШЕ.» методом одиночной перестанов- ки по ключу (ключевое слово «ВЕДОМОСТЬ», размер таблицы 11 × 9).
   
9. 
   Зашифруйте сообщение «РАЗУМА ЛИШАЕТ НЕ СОМНЕ- НИЕ, А УВЕРЕННОСТЬ» методом одиночной перестановки по ключу (ключевое слово «МЫСЛЕННО», размер таблицы 5 × 8).
   
10. 
    Расшифруйте шифртекст «ЬЕСОУЬ,ГТСХК_ОАТООУ_НАД _ВДО-
    

ЁЯПЫОВТЩР,СИСИО_ТШЯЙЖНОЬ_|_ИЕЙ_ТДТ_Н-ОЕЬОО_ЛН_», получен-
ный методом одиночной перестановки по ключу (ключевое сло- во «РАБОТА», размер таблицы 12 × 6).

11. 
    Расшифруйте шифртекст «АМЧЕМЮЕЕ_НТНМЛЕ,Ь_ЮВ_Ш МДАТЕЕИЮЕ_Н_ТМСЬЗС_ОШНЯ», полученный методом одиночной перестановки по ключу (ключевое слово «ОСЕНЬ», размер табли- цы 9 × 5).
    
12. 
    Расшифруйте шифртекст «_ОВЯНВТИ_ЕМОНВ_ЕРО_КШЫВ ДАИЕЕЕСВ_НЛААЕ_АЮЕГК,ТТОТ_СС_ОКЯ», полученный методом одиночной перестановки по ключу (ключевое слово «ЛИНИЯ», размер таблицы 11 × 5).
    
13. 
    Расшифруйте шифртекст «ААНТДОМНЫЕАСЫСХЛЖТХ_|_Ь ЕА_ВОС_ЁСЫБТПТТЖСВРСРИТАИЯАТОХ_|_ШЬЯ_СШ», полученный ме- тодом одиночной перестановки по ключу (ключевое слово
    

«РАБОТА», размер таблицы 10 × 6).

14. 
    Расшифруйте шифртекст «ОЕОЕНЫТНБТЕЛОНЛ_|_ОРОЕТС
    

_ОГМАУБЙОЫКЩЫ_|_,ОЕ_НД_ЙСБЕАВ_ТЕ_Р_ПВСБАКРУЦ», получен-
ный методом одиночной перестановки по ключу (ключевое слово
«СОНАТА», размер таблицы 11 × 6).

15. 
    Зашифруйте сообщение «НИКТО НИЧЕГО НЕ МОЖЕТ СКАЗАТЬ ПРО ВАС. ЧТО БЫ ЛЮДИ НИ ГОВОРИЛИ, ОНИ ГОВОРЯТ ПРО САМИХ СЕБЯ» методом одиночной перестановки по ключу (размер таблицы 10 × 9, ключевая последовательность чисел – 713254986, сообщение записывается по строкам, считывается по столбцам).
    
16. 
    Расшифруйте шифртекст «ЛДАЛК_|_|_НЫАЧЕЛГДПУЫНЕ_Г Л_|_ДС_О_ОЧННЛСЮДАОТ,И_БДУ_ЕИ_ДВЗЩООСЬЫСЖ,УОИБГК_СИИ_И АГВВИ_|_АБВОЬБТЖОЕИЕО», полученный методом одиночной пе- рестановки по ключу (размер таблицы 12 × 8, ключевая после- довательность чисел – 24173865, сообщение записывалось по стро- кам, считывалось по столбцам).
    
17. 
    Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ» методом двойной перестановки (размер таблицы 4 × 4, последовательность номеров столбцов и номеров строк – 4321, 2341).
    
18. 
    Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ» методом двойной перестановки (размер таблицы 4 × 4, последовательность номеров столбцов и номеров строк – 1324, 4321).
    
19. 
    Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ» методом двойной перестановки (размер таблицы 4 × 4, последовательность номеров столбцов и номеров строк – 3421, 1432).
    

20. 
    Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ» методом двойной перестановки (размер таблицы 4 × 4, последовательность номеров столбцов и номеров строк – 1243, 4213).
    
21. 
    Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ» методом двойной перестановки (размер таблицы 4 × 4, последовательность номеров столбцов и номеров строк – 1342, 1324).
    
22. 
    Расшифруйте шифртекст «ЕЛЫВ_ЮАТОГОТЯСЕД», полу- ченный методом двойной перестановки (размер таблицы 4 × 4, последовательность номеров столбцов и номеров строк – 4321, 1243).
    
23. 
    Расшифруйте шифртекст «_ТРИ_Д_ВЗПОЕАЧАС», получен- ный методом двойной перестановки (размер таблицы 4 × 4, по- следовательность номеров столбцов и номеров строк – 2341, 3214).
    
24. 
    Расшифруйте шифртекст «_НОНАВОГЯПЬТЕМ_Р», полу- ченный методом двойной перестановки (размер таблицы 4 × 4, последовательность номеров столбцов и номеров строк – 2143, 2143).
    
25. 
    Расшифруйте шифртекст «ТООГ_СШЕЕЮТАПЛРИ», полу- ченный методом двойной перестановки (размер таблицы 4 × 4, последовательность номеров столбцов и номеров строк – 1342, 4321).
    

Задание 2

Выполните шифрование/расшифрование согласно варианту, используя метод магического квадрата.
1. Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ», исполь- зуя магический квадрат 4 × 4.
7 12 1 14
2 13 8 11

3. 
   Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ», исполь- зуя магический квадрат 4 × 4.
   

4	15	6	9
5	10	3	16
11	8	13	2
14	1	12	7

3. 
   Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ», исполь- зуя магический квадрат 4 × 4.
   

14	11	5	4
1	8	10	15
12	13	3	6
7	2	16	9

3. 
   Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ», исполь- зуя магический квадрат 4 × 4.
   

16	3	2	13
5	10	11	8
9	6	7	12
4	15	14	1

3. 
   Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ», исполь- зуя магический квадрат 4 × 4.
   

4	9	5	16
15	6	10	3
14	7	11	2
1	12	8	13

3. 
   Расшифруйте шифртекст «АЕРУТНСВЧ», полученный при использовании метода магического квадрата 3 × 3.
   

9	16	2	7
6	3	13	12
15	10	8	1
4	5	11	14

2. Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ», исполь- зуя магический квадрат 4 × 4.
4 3 8

8. 
   Расшифруйте шифртекст «КЬПЕТКЛСА», полученный при использовании метода магического квадрата 3 × 3.
   

8. 
   Расшифруйте шифртекст «ЮЯВОЫТ_СОЛЕТДАГЕ», получен- ный при использовании метода магического квадрата 4 × 4.
   

7 12 1 14

2	13	8	11
16	3	10	5

9 6 15 4

8. 
   Расшифруйте шифртекст «ВОЫЮАЛМЬГО_ВЕТСО», полу- ченный при использовании метода магического квадрата 4 × 4.
   

9 16 2 7

6	3	13	12
15	10	8	1
4	5	11	14

8. 
   Расшифруйте шифртекст «ЗС_ТДРЕАИ_ЧОАП_В», получен- ный при использовании метода магического квадрата 4 × 4.
   

   4	15	6	9
   5	10	3	16
   11	8	13	2
   14	1	12	7

9. 
   Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ», исполь- зуя магический квадрат 4 × 4.
   

1 14 15 4

15. 
    Зашифруйте сообщение «ВЕДОМОСТЬ», используя маги- ческий квадрат 3 × 3.
    

4 9 2
3 5 7
8 1 6

15. 
    Зашифруйте сообщение «ВЕДОМОСТЬ», используя маги- ческий квадрат 3 × 3.
    

8 3 4
1 5 9
6 7 2

15. 
    Зашифруйте сообщение «ВЫЛЕТАЮ ДЕСЯТОГО», исполь- зуя магический квадрат 4 × 4.
    

    9	16	2	7
    6	3	13	12
    15	10	8	1
    4	5	11	14

16. 
    Зашифруйте сообщение «ВЕДОМОСТЬ», используя маги- ческий квадрат 3 × 3.
    

    6	1	8
    7	5	3
    2	9	4

17. 
    

    12	7	6	9	14	11	5	4
    8	11	10	5	1	8	10	15
    13	2	3	16	12	13	3	6
    				7	2	16	9

    
    
    
    Расшифруйте шифртекст «С_ЗЕПЮВТШЕИЖАРЬ_», полу- ченный при использовании метода магического квадрата 4 × 4.
    

13. 
    Зашифруйте сообщение «ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ», исполь- зуя магический квадрат 4 × 4.
    

    13	8	12	1
    2	11	7	14
    3	10	6	15
    16	5	9	4

14. 
    Зашифруйте сообщение «ВЕДОМОСТЬ», используя маги- ческий квадрат 3 × 3.
    

20. 
    Расшифруйте шифртекст «АИРВЛ_ЗАЮЫВАПРТП», полу- ченный при использовании метода магического квадрата 4 × 4.
    

    16	3	2	13
    5	10	11	8
    9	6	7	12
    4	15	14	1

21. 
    

    4	9	5	16
    15	6	10	3
    14	7	11	2
    1	12	8	13

    
    
    
    Расшифруйте шифртекст «ОМНЬТ_ЕГЯНРАВ_ОП», полу- ченный при использовании метода магического квадрата 4 × 4.
    

20. 
    Расшифруйте шифртекст «ПАСЗ_В_Д_АВДЧОЕА», получен- ный при использовании метода магического квадрата 4 × 4.
    

    1	14	15	4
    12	7	6	9
    8	11	10	5
    13	2	3	16

21. 
    Расшифруйте шифртекст «АЕЧЖД_ССИЬ_ОВВМ_», получен- ный при использовании метода магического квадрата 4 × 4.
    

    13	8	12	1
    2	11	7	14
    3	10	6	15
    16	5	9	4

22. 
    Расшифруйте шифртекст «НЕКПРОАСР», полученный при использовании метода магического квадрата 3 × 3.
    

8 3 4
1 5 9
6 7 2

20. 
    Расшифруйте шифртекст «ЕВИНЖРЫЕА», полученный при использовании метода магического квадрата 3 × 3.
    

6 1 8
7 5 3
2 9 4

жүктеу/скачать 1,61 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: