5.3Домашнее задание

Записать правила шифрования шифра Play Fair.

Самостоятельно вывести и записать правила расшифровки.

Расшифровать текст который зашифрован при помощи таблицы, которая приведена в разделе 5.2 и приведена ниже:

РПЬОЖ ПНГАБ КЗДМК ХЕХСП ЮЛМЩЮ ЛГБЯЖ ЮТНЕМ ВЛР

Построить шифровальную таблицу для шифра "Честная игра" на основании вашей фамилии. Например, фамилия - ТОЛСТОЙ, отбросим, повторяющиеся буквы получим ТОЛСЙ и построим шифровальную таблицу:

Т	О	Л	С	И
А	Б	В	Г	Д
Е	Ж	З	К	М
Н	П	Р	У	Ф
Х	Ц	Ч	Ш	Щ
Ь	Ы	Э	Ю	Я

Зашифровать при помощи построенной вами шифровальной таблицы шифром "Честная игра" фразу: "Свойства информации нуждающиеся в защите - это конфиденциальность, целостность и доступность". Записать шифровальную таблицу, текст сообщения и текст криптограммы.

5.4Содержание протокола

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Выполненное домашнее задание согласно номеру варианта.

4. Результаты выполнения лабораторного задания.

5. Выводы (записать в соответствующий протокол).

5.5Ключевые вопросы

1. Шифр "Play Fair". Привести правила построения и шифрование.

2. Шифр "Play Fair". Привести правила расшифровки.

3. Сколько существует вариантов биграмм в зависимости от количества букв алфавита.

4. Описать стойкость шифра "Play Fair" к криптоаналитическим атакам в зависимости от длины сообщения.

5.6Лабораторное задание

1. Показать преподавателю выполненное домашнее задание.

2. Найти файл SimCrypt.exe и запустить его на выполнение.

3. С возникшего меню вызвать форму для выполнения лабораторной работы.

4. В поле "криптограмма" ввести криптограмму Play Fair с домашнего задания.

5. Расшифровать, записать расшифровку в протокол и сравнить правильность расшифровки в домашнем задании.

6. В поле "ключ" ввести шифровальную таблицу построенную в домашнем задании.

7. В поле "отрытый текст" ввести текст для шифрования с домашнего задания.

8. Зашифровать, записать текст криптограммы в протокол и сравнить его с криптограммой из домашнего задания.

6Исследование шифра “Двойной квадрат”

6.1Цель работы

Изучить принципы построения шифра "Двойной квадрат", и его устойчивость к криптоаналитическим атакам. Получить практические навыки шифрования этим шифром.

6.2Ключевые положения

Новое время привнесло новые достижения в криптографию. Постоянно распространяясь, шифрование выдвинуло новое требование - легкость массового использования, а старое требование, устойчивость к взлому, не только осталось, но и было усилено. Поэтому 1854 год, когда англичанин Чарльз Уитстон разработал новую шифровку биграммами, получившая название "Двойной квадрат", он начал новый этап в криптографии. Название шифр получил по аналогии с "Полибианским квадратом". Двойной квадрат в качестве шифровальной таблицы использует два квадрата расположеные по горизонтали и заполненные алфавитом в произвольной последовательности. Текст шифруется биграммами как в шифре "Честная игра". Эти, казалось бы, не значительные различия привели к появлению в мире новой криптографической системы ручного шифрования. Она оказалась на столько надежной и удобной, что использовалась немцами еще во время второй мировой войны. Вот что сказал о ней ее изобретатель: "... шифровать двойным квадратом очень просто и это можно доверить даже дипломатам".

А	Ф	У	Т	С		Щ	Ш	Н	М	А
Б	Х	З	Ж	Р		Ы	Ч	О	Л	Б
В	Ц	И	Я	П		Ь	Ц	П	К	В
Г	Ч	К	Ю	О		Э	Х	Р	И	Г
Д	Щ	Л	Э	Н		Ю	Ф	С	З	Д
Е	Ш	Ы	Ь	М		Я	У	Т	Ж	Е

Приведем пример использования шифра "Двойной квадрат" для русских текстов. Есть две таблицы, заполненные алфавиту в случайном порядке:

Для шифрования сообщение разбивают на биграммы. Первую букву биграммы отыскивают в таблице расположенной слева, а вторую букву в таблице, расположенной справа.

Если буквы расположены в разных строках, то через две таблицы строиться воображаемый прямоугольник так, чтобы противоположные углы указывали на две выбранные буквы. Два других угла прямоугольника указывают на две буквы шифровки. Если, например, шифруется биграмма "БП". Буква "Б" расположена в 1 колонке 2 строки таблицы, что слева, а буква "Ж" расположена в 4 колонке 6 строки таблицы, что справа. Прямоугольник создают строки 2 и 6, 1 столбец левой таблицы и 4 столбик правой. Буквы шифровки расположены в 1 столбце 6 строки левой таблицы, это "Е", и в 4 столбце 2 строки правой таблицы, это "Л" - биграма шифровки "ЭЛ".

Так парами букв шифруется все сообщение:

Сообщение	ПР	ИЕ	ЗЖ	АЮ	ШЕ	СТ	ОГ	ОГ
Шифровка	ОП	ЫВ	ЫЛ	ДЩ	МУ	МН	ОГ	ОГ

Если буквы расположены в одной строке, то буквы шифровки выбирают из той же строки. Первая буква биграммы выбирается из левой таблицы из столбца, номер которого совпадает с номером столбца второй буквы биграммы открытого текста, а вторая буква биграммы шифровки выбирается из правой таблицы из столбца, номер которого совпадает с номером столбца для первой буквы биграммы открытого текста. Если, например, шифруется биграмма "ХЛ". Буква "Х" расположена во 2 столбце 2 строки таблицы, что слева, а буква "Л" расположена в 4 столбце 2 строки таблицы, что справа. Буквы шифровки расположены в 4 столбце 2 строки левой таблицы, это "Ж", и во 2 столбце 2 строки правой таблицы, это "Ч" - биграма шифровки "ЖЧ".

Следует заметить, что для этого шифра правила расшифровки полностью совпадают с правилами шифрования. Шифрование биграммами дает простой в использовании и очень устойчивый ручной шифр, что было в то время очень большим успехом. Взлом двойного квадрата требует значительных усилий и объема шифровки больше чем 30 строк печатного текста.