31) Исторические основы криптографической защиты информации. Шифр Цезаря. Пример

Шифр Цезаря:

Этот шифр осуществляет сдвиг по алфавиту на N букв вперед (В классическом варианте сдвиг на 3 буквы вперёд).

Таблица 1

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

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

а

б

в

Пример:

Пусть нам надо зашифровать слово КРИПТОГРАФИЯ, тогда используя таблицу 1 получим, что каждой букве соответствует некоторая буква находящаяся строго под ней. Таким образом, получим зашифрованный текст НУЛТХЦСЁУГЧЛВ.

32) Исторические основы криптографической защиты информации. Квадрат Полибия. Пример

Шифр Полибия:

Древней Греции (П в. до н. э.) был известен шифр, называемый "квадрат Полибия". Это устройство представляло собой квадрат 5x5, столбцы и строки которого нумеровали цифрами от 1 до 5. В каждую клетку этого квадрата записывалась одна буква. (В греческом варианте одна клетка оставалась пустой, в латинском - в одну клетку помещали две буквы i и j.) В результате каждой букве отвечала пара чисел и шифрованное сообщение превращалось в последовательность пар чисел. Этот шифр можно использовать и иначе, если каждой букве будет отвечать буква находящаяся ниже на позицию.

Идею формирования таблицы шифрования проиллюстрируем для русского языка. Число букв в русском алфавите отличается от числа букв в греческом алфавите, поэтому размер таблицы выбран другой (квадрат 6*6=36, поскольку 36 наиболее близкое число к 33):

	1	2	3	4	5	6
1	А	Б	В	Г	Д	Е
2	Ё	Ж	З	И	Й	К
3	Л	М	Н	О	П	Р
4	С	Т	У	Ф	Х	Ц
5	Ч	Ш	Щ	Ъ	Ы	Ь
6	Э	Ю	Я	-	-	-

Возможен также другой вариант составления, предусматривающий объединение букв Е и Ё, И и Й, Ъ и Ь. В данном случае получаем следующий результат:

	1	2	3	4	5	6
1	А	Б	В	Г	Д	Е/Ё
2	Ж	З	И/Й	К	Л	М
3	Н	О	П	Р	С	Т
4	У	Ф	Х	Ц	Ч	Ш
5	Щ	Ы	Ь/Ъ	Э	Ю	Я

Пример:

Пусть нам надо зашифровать слово АЛФАВИТ. Используя таблицу получим: 11 31 44 11 13 24 42 (ЁСЪЁЗОШ)

33) Исторические основы криптографической защиты информации. Решетка Кардано. Пример.

Решетка Кардано — инструмент кодирования и декодирования, представляющий собой специальную прямоугольную (в частном случае — квадратную) таблицу-карточку, часть ячеек которой вырезана.

Решетка не имеет жесткого шаблона, она сделана из листа картона или пергамента, или же из тонкого металла. Чтобы обозначить линии письма, бумагу разлиновывают, и между этими линиями вырезают прямоугольные области через интервалы произвольной длины.

Шифратор помещает решетку на лист бумаги и пишет сообщение в прямоугольных отверстиях, в которых помещается отдельный символ, слог или целое слово. Исходное сообщение оказывается разделенным на большое число маленьких фрагментов. Затем решетка убирается, и пустые места на бумаге заполняются посторонним текстом так, чтобы скрываемый текст стал частью другого текста. Такое заполнение требует известного литературного таланта.

Для расшифровки у получателя сообщения должна быть такая же решетка.

 

Текст записки: Сэр Джон высоко ценит Вас и снова повторяет, что все, что доступно ему, теперь ваше, навсегда. Может ли он заслужить прощение за свои прежние промедления посредством своего обаяния.

Шифрованное послание: В мае Испания направит свои корабли на войну.

 

Одна из разновидностей решетки Кардано — вращающаяся решетка или сетка.

Вращающиеся решетки бывают квадратными и прямоугольными.

Такие решетки не предполагают, что вписанный текст будет дополняться и дописываться.

Чтобы зашифровать текст таким образом, необходимо приложить решетку к листу бумаги и вписать текст сообщения в вырезанные ячейки, затем повернуть решетку по часовой стрелке и продолжить запись сообщения, потом снова повернуть решетку и т.д.

В итоге мы получаем такого вида таблицу, полностью заполненную буквами:

к	н	с	а	а	я	с	о
м	ж	ы	к	п	д	е	т
р	о	е	ы	щ	м	д	й
о	е	с	а	ж	в	а	е
с	л	т	т	м	и	т	р
с	з	е	е	п	а	т	с
и	п	а	е	м	е	с	р
ь	б	с	а	я	я	н	й

Для шифрования можно использовать также и прямоугольные решетки, в которые вписываются не отдельные буквы, а части слов или даже небольшие слова. В таком случае шифровальщик не может просто все четыре раза поворачивать решетку по часовой стрелке, поэтому он вначале прикладывает решетку к листу, вписывает слоги, потом поворачивает ее на 180о – вписывает. Затем решетка переворачивается на противоположную сторону и снова прикладывается вначале одним краем, потом– другим.

Преимущество такого вида шифрования заключается в том, что решетка вращения может иметь множество различных шаблонов. В одном квадрате 8Х8 умещается более 4-х миллиардов секретных решеток.

Для того, чтобы составить свою собственную решетку необходимо обратиться к «Квадрату для составления решеток». Он расчерчен на 64 клетки, внутри него также присутствует деление на четыре более крупных квадрата 4Х4. В качестве вырезанных ячеек Вы можете выбрать любые 16 клеток, лишь бы их номера не повторялись дважды.

Важно чтобы при повороте решетки по часовой стрелке вырезанные ячейки не перекрывали друг друга и при этом все поля в итоге должны быть заполнены.